WO2014073145A1 - 紙の製造方法 - Google Patents

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WO2014073145A1 PCT/JP2013/005762 JP2013005762W WO2014073145A1 WO 2014073145 A1 WO2014073145 A1 WO 2014073145A1 JP 2013005762 W JP2013005762 W JP 2013005762W WO 2014073145 A1 WO2014073145 A1 WO 2014073145A1
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松島 輝幸
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星光Pmc株式会社
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    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents

Definitions

  • the present invention relates to a paper manufacturing method, and more particularly, to a paper manufacturing method having high sizing and ash yield and capable of suppressing machine contamination.
  • Patent Documents 1, 2, and 3 A sizing agent fixing method and a paper sizing method by using a diallylamine-based polymer in combination with a sizing agent to improve fixing of the sizing agent have been proposed (Patent Documents 1, 2, and 3). Also, a papermaking method using a neutral sizing agent has been proposed for paperboard (Patent Documents 4 and 5).
  • Patent Document 1 is a paper manufacturing method aimed at suppressing size reversion with alkenyl succinic anhydride (hereinafter sometimes referred to as “ASA”), and Patent Documents 2 and 3 are general sizes. The aim is to improve the effectiveness of the agent.
  • Patent Documents 4 and 5 are papermaking methods aimed at avoiding scale troubles and pitch troubles in papermaking systems, and improvement in fixing ash and fixing in sizing agents has been insufficient.
  • JP 2012-107356 A JP 2001-140192 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-216784 Japanese Patent No. 4635512 Japanese Patent No. 4868277
  • An object of the present invention is to provide a paper manufacturing method that has a high sizing degree and an ash yield, and that can suppress machine contamination.
  • the present inventors have found a method for producing paper having a high degree of sizing and ash yield, and capable of suppressing machine contamination, and have completed the present invention.
  • the present invention which is a means for solving the above problems, (I) (1) sizing agent selected from alkyl ketene dimer sizing agent and rosin sizing agent (2) copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide (3) water-soluble aluminum compound, and (4) at least one kind An anionic retention agent is added to the pulp slurry. (Ii) (5) The method for producing paper according to (i), wherein at least one cationic retention agent is added to the pulp slurry.
  • the present invention (1) Sizing agent selected from alkyl ketene dimer sizing agent and rosin sizing agent (2) Copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide (3) Water-soluble aluminum compound, and (4) At least one kind A paper manufacturing method comprising adding an anionic retention agent to a pulp slurry.
  • the alkyl ketene dimer sizing agent used in the present invention is also referred to as a 2-oxetanone sizing agent, and the 2-oxetanone sizing agent is a sizing agent mainly composed of a 2-oxetanone compound as an active ingredient as a sizing agent. is there.
  • the 2-oxetanone compound includes an alkyl and / or alkenyl ketene dimer having a basic structure of the following general formula [Chemical Formula 1], and an alkyl and / or alkenyl ketene multimer having a basic structure of the following General Formula [Chemical Formula 2]. It is a generic name.
  • R 1 and R 2 in the general formula [Chemical Formula 1] represent a saturated or unsaturated alkyl group or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 are the same. May be different or different.
  • n is a natural number, usually 1 to 10
  • R 3 and R 5 are a saturated or unsaturated alkyl group or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms.
  • R 3 and R 5 may be the same or different, and
  • R 4 is a saturated or unsaturated alkyl or alkenyl group having 4 to 40 carbon atoms.
  • Examples of the raw material for producing the 2-oxetanone compound include saturated monocarboxylic acids or unsaturated monocarboxylic acids having 6 to 30 carbon atoms, saturated or unsaturated dicarboxylic acids having 6 to 44 carbon atoms, and monocarboxylic acids thereof. Mention may be made of acid or dicarboxylic acid acid chlorides. These raw materials can be used alone or in combination of two or more.
  • saturated monocarboxylic acids include stearic acid, isostearic acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, and behenic acid.
  • Examples of unsaturated monocarboxylic acids include oleic acid, linoleic acid, dodecenoic acid, tetradecenoic acid, hexadecenoic acid, octadecadienoic acid, octadecatrienoic acid, eicosenoic acid, eicosatetraenoic acid, docosenoic acid, and docosapentaene Examples include acids.
  • Examples of saturated or unsaturated dicarboxylic acids include sebacic acid, azelaic acid, 11,10-dodecanoic acid, Brazilic acid, and docosannic acid.
  • the 2-oxetanone compound can be used by a conventionally known method, for example, in the form of an emulsion using a dispersant.
  • the dispersant include a cationic dispersant and an anionic dispersant.
  • the cationic dispersant include cationic starch and cationic polymer.
  • the anionic dispersant include a compound having a sulfonic acid group, a compound having a sulfate group, and a dispersant having a salt of these compounds. These dispersants can be used alone or in a mixture of two or more.
  • emulsification methods such as inversion emulsification, solvent emulsification, forced emulsification, can be used.
  • the rosin sizing agent used in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known rosin can be used.
  • rosin-based substances that can be used as raw materials for rosin-based sizing agents include (A) rosins and / or ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified rosins of rosins and (B) rosins.
  • the rosin esters obtained by the esterification reaction and / or ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified rosin esters of the rosin esters can be used in any combination.
  • rosin substances can be added to the pulp slurry as a rosin emulsion sizing agent emulsified and dispersed in water by a conventionally known method. Moreover, it can also add to a pulp slurry as solution rosin which melt
  • the location where the sizing agent used in the present invention is added is not particularly limited, but it is preferably added to the liquid in the flow path from the beating machine outlet to the inlet inlet in the paper making process.
  • the sizing agent can be added to a plurality of locations in addition to the single location in the flow path.
  • the ratio of the 2-oxetanone compound and rosin-based material (hereinafter sometimes abbreviated as an effective component of the sizing agent) contained in the sizing agent is 0.03 to 1.5% by mass with respect to the absolutely dried pulp.
  • the sizing agent is preferably added to the pulp slurry, more preferably 0.05 to 1.0% by mass.
  • the copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide used in the present invention is a polymer obtained by copolymerizing diallylamine inorganic acid salt or organic acid salt and (meth) acrylamide compound as monomers.
  • Examples of inorganic acid salts of diallylamine include hydrochloride, nitrate, sulfate and phosphate of diallylamine.
  • Examples of the diallylamine organic acid salt include diallylamine formate, acetate, and propionate.
  • a vinyl monomer that can be copolymerized with these monomers can be used as needed.
  • the vinyl monomer is not particularly limited, and any of nonionic, cationic, anionic, and crosslinkable monomers can be used.
  • the inorganic acid salt or organic acid salt of diallylamine used in the production of the copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide of the present invention, and the (meth) acrylamide compound, based on the total amount of monomers The organic acid salt content is preferably 1 to 60 mol%, and the (meth) acrylamide content is preferably 40 to 99 mol%. Furthermore, it is more preferable that the content of the inorganic acid salt or organic acid salt of diallylamine is 3 to 50 mol%, and the content of the acrylamide compound is 50 to 97 mol%.
  • vinyl monomers can be used within a range that does not impair the effects of the present invention, and can be preferably used within a range of 40 mol% or less based on the total amount of monomers.
  • the content of the inorganic acid salt or organic acid salt of the diallylamine is less than 1 mol%
  • the content of the (meth) acrylamide compound is less than 40 mol%
  • the content of the vinyl monomer is When it exceeds 40 mol%, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited.
  • the sum of the contents of the diallylamine inorganic acid salt or organic acid salt as a monomer, the (meth) acrylamide compound, and other vinyl monomers is 100 mol%.
  • the copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide used in the present invention can be produced by a known method, and the polymerization method is not particularly limited, but in an aqueous solvent or a mixed solvent of water and a water-soluble solvent.
  • the polymerization reaction is preferably carried out in the presence of a polymerization initiator. If necessary, it is also possible to use known and usual molecular weight regulators such as isopropyl alcohol, allyl alcohol, sodium (meth) allylsulfonate, sodium hypophosphite, polyethylene glycol, and alkyl mercaptans such as methyl mercaptan. .
  • the copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide has a concentration of 15% by mass and a Brookfield viscosity in an aqueous solution at 25 ° C. of about 200 to 10,000 mPa ⁇ s.
  • the place of addition is not particularly limited, but the copolymer and pulp slurry are between the beating machine outlet and the inlet outlet in the paper making process. It is preferable to add in a place with good mixing properties.
  • the copolymer may be added in a plurality of places without being limited to one place, or one or more kinds of the copolymers may be added.
  • the ratio of the copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide added to the pulp slurry is preferably such that the addition ratio of the copolymer to the absolutely dried pulp is 50 to 5000 ppm by mass, and 50 to 2000 ppm. More preferably.
  • the addition rate is less than 50 ppm, the effect of improving the size and the effect of improving the ash yield may be insufficient, and when the addition rate exceeds 5000 ppm, the effect of reducing machine dirt may reach its peak.
  • water-soluble aluminum compound used in the present invention examples include aluminum sulfate (sulfuric acid band), polyaluminum chloride, alumina sol, polyaluminum sulfate, polyaluminum sulfate silicate, and aluminum chloride. Of these, aluminum sulfate is preferred. These water-soluble aluminum compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the addition rate of the water-soluble aluminum compound is preferably 0.1 to 3.0% by mass, more preferably 0.2 to 2.0% by mass with respect to the absolutely dried pulp. When the addition rate is less than 0.1% by mass, a sufficient sizing degree may not be obtained. When the addition rate exceeds 3.0% by mass, there is a possibility that the paper machine is soiled by the aluminum compound.
  • the anionic retention agent used in the present invention preferably has an anionic acrylamide polymer and anionic inorganic fine particles obtained by copolymerizing an anionic monomer and (meth) acrylamide.
  • Anionic inorganic fine particles include colloidal silica, bentonite, and clay.
  • the cationic retention agent used in the present invention preferably has a copolymer of a cationic monomer and (meth) acrylamide.
  • the addition location is not particularly limited, but the retention agent and the pulp slurry are between the beating machine outlet and the inlet outlet in the papermaking process. It is preferable to add in a place with good mixing properties. Moreover, you may divide
  • An example of the addition ratio of the retention agent is 0.005 to 2% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass, with respect to the absolutely dried pulp.
  • the addition rate of the retention agent is the sum of the addition rate of the anionic retention agent and the addition rate of the cationic retention agent. If the addition rate is less than 0.005% by mass, a sufficient ash content improvement effect may not be obtained. If the addition rate exceeds 2% by mass, another problem such as deterioration of the paper texture occurs. There is a case.
  • the cationic starch of the present invention is a starch having a cationic group. In order to introduce a cationic group, a cation modification reaction is usually used.
  • the amphoteric starch of the present invention is a starch having the cationic group and the anionic group.
  • the amphoteric starch or the cationic starch can be obtained by modifying raw starch obtained from a plant as a raw material.
  • the amphoteric starch or cationic starch can also be obtained by further modifying a commercially available cationized starch or oxidized starch.
  • Examples of the denaturing method include commonly known methods such as chemical denaturation or enzyme denaturation.
  • Examples of raw starch materials include various plants such as potato, sweet potato, tapioca, wheat, rice, corn (corn), and the like.
  • the amphoteric starch or cationic starch can be used in the form of powder or solution.
  • amphoteric starch and / or cationic starch is preferably added at a rate of 0.2 to 1.5% by mass, and added at a rate of 0.3 to 1.0% by mass with respect to the absolutely dried pulp. More preferably. If the addition rate is less than 0.2%, the sizing degree of the sizing agent may not be sufficiently secured. If the addition rate exceeds 1.5%, the yield of ash may be reduced.
  • pulp raw materials used in the pulp slurry “bleached or unbleached chemical pulp such as kraft pulp or sulfite pulp”, “bleached or unbleached high yield pulp such as groundwood pulp, mechanical pulp or thermomechanical pulp”, and “ Any of “used paper pulp such as upper white waste paper, newspaper waste paper, magazine waste paper, corrugated waste paper or deinked waste paper” can be used. Further, when used in the pulp slurry, it can be used as a mixture of the pulp raw material and polyamide, polyester, polyolefin or the like.
  • the pH of the pulp slurry is preferably 6.6 to 8.2, and more preferably 6.7 to 8.0.
  • the pH refers to a value measured at 25 ° C.
  • an alkaline substance such as sodium hydroxide or sodium carbonate, or an acidic substance such as sulfuric acid can be used as the pH adjusting agent for adjusting the pH, but the conductivity and alkalinity of the pulp slurry are within a certain range. Therefore, it is preferable to avoid the use of a pH adjusting agent that greatly fluctuates these values.
  • the electrical conductivity of the pulp slurry to be made is preferably 50 to 200 mS / m, more preferably 50 to 150 mS / m.
  • the electric conductivity is a value measured at 25 ° C.
  • a sizing agent selected from alkyl ketene dimer sizing agents and rosin sizing agents, (2) a copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide, (3) a water-soluble aluminum compound, and ( 4)
  • additives such as fillers, dry paper strength agents, and wet paper strength improvers are necessary to express the physical properties required for each paper type. Accordingly, it may be added to the pulp slurry. These additives may be used alone or in combination of two or more.
  • the filler is not particularly limited as long as it is generally used.
  • heavy calcium, precipitated calcium carbonate (PCC) PCC
  • clay calcined clay
  • kaolin kaolin
  • talc silica
  • precipitated Silica aluminosilicate
  • titanium dioxide white carbon and the like
  • heavy calcium and calcium carbonate such as precipitated calcium carbonate (PCC).
  • the paper produced in the present invention is not particularly limited, but various papers and paperboards can be mentioned.
  • Paper types include “printing / information paper, ie, information PPC paper, ink jet printing paper, laser printer paper, form paper, thermal transfer paper, thermal recording base paper, pressure sensitive recording base paper, etc.”, “advanced printing paper” And various uncoated printing papers such as intermediate printing paper and lower printing paper ”and“ coated printing paper such as photographic paper and its base paper, art paper, cast coated paper, high quality coated paper ”.
  • paper examples include “wrapping paper such as kraft paper and pure white roll paper”, “other papers such as notebook paper, book paper, and newspaper (Western paper)”, “Manila balls, white balls, chips” Paper board for paper containers such as balls ", and” paperboard such as liners and gypsum board base paper ".
  • a modified wood and an inorganic type building material are mentioned.
  • the modified wood or inorganic building material include particle board, hard board, insulation board, and rock wool board. Among these, it is preferable to apply the paper manufacturing method of the present invention to manufacture printing / information paper.
  • a part and% are a mass part and the mass%, respectively.
  • Example 1 Dilute bleached kraft pulp (mixed pulp with conifer pulp to hardwood pulp mass ratio of 1 to 9) with water with conductivity of 100 mS / m so that the concentration of bleached kraft pulp is 2.4%, Beating with a beater until the Canadian Standard Freeness reached 410ml. Next, 1.2 liters of the obtained pulp slurry was weighed, and 5% of light calcium carbonate (Tama Pearl 121, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added to the pulp solid content with stirring.
  • light calcium carbonate Tama Pearl 121, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.
  • Example 2 (Comparative Example 1)
  • the copolymer of diallylamine and acrylamide used in Example 1 is shown in the column of “(2) Copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide (%)” in Table 1 with respect to the absolutely dried pulp.
  • the sizing degree, the amount of ash in the paper, and the stain were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition was performed so that the ratio was increased. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 (Example 3) to (Example 6), (Comparative Example 2) to (Comparative Example 5)
  • the copolymer of diallylamine and acrylamide used in Example 1 is shown in the column of “(2) Copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide (%)” in Table 1 with respect to the absolutely dried pulp.
  • Example 1 except that an anionic retention agent and a cationic retention agent were added as shown in the column “(4) retention agent” in Table 1.
  • the degree of sizing, the amount of ash in the paper, and dirt were evaluated.
  • the results are shown in Table 1.
  • Comparative Examples 2 to 4 a copolymer of diallylamine and acrylamide was not added. Further, in Comparative Example 5, only the cationic retention agent was added without adding the anionic retention agent.
  • Example 6 (Comparative Example 6) Except that the sulfuric acid band used in Example 1 was not added, the degree of sizing, the amount of ash in paper, and the stain were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 (Comparative Example 7) Except that the anionic retention agent used in Example 1 was not added, the sizing degree, the amount of ash in the paper, and the stain were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 8 In the same manner as in Example 1, except that the copolymer of diallylamine and acrylamide used in Example 1 was changed to a copolymer of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) and acrylamide. The amount of ash and dirt were evaluated. The results are shown in Table 1. This copolymer of DADMAC and acrylamide is disclosed in Synthesis Example 1 of JP-A-2001-140192, and the molar ratio of DADMAC and acrylamide in the copolymer is 10:90.
  • DADMAC diallyldimethylammonium chloride
  • RD7160 As colloidal silica, RD7160, an inorganic (silica) anionic retention agent manufactured by Starlight PMC Co., Ltd., was used. As the cationic retention agent, retention agent RD7153, which is a cationic polyacrylamide copolymer manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., was used. DADMAC is an abbreviation for diallyldimethylammonium chloride.
  • Examples 1 to 6 in which paper was produced by the production method of the present invention were Comparative Examples 1 to 4 in which a copolymer of diallylamine and acrylamide was not used.
  • Comparative Example 5 using only a cationic retention agent Comparative Example 6 not using a water-soluble aluminum compound, and Comparative Example 7 not using a retention agent, the amount of ash in the paper is large and the sizing degree is also high. It can be seen that it is excellent and has little dirt.
  • Example 7 Dilute bleached kraft pulp (mixed pulp with conifer pulp to hardwood pulp mass ratio of 1 to 9) with water with conductivity of 100 mS / m so that the concentration of bleached kraft pulp is 2.4%, Beating with a beater until the Canadian Standard Freeness reached 410ml. Next, 1.2 liters of the obtained pulp slurry was weighed, and 5% of light calcium carbonate (Tama Pearl 121, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added to the pulp solid content with stirring.
  • light calcium carbonate Tama Pearl 121, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.
  • the sizing agent CC1404 (made by Seiko PMC Co., Ltd.) which is a neutral rosin emulsion sizing agent is used as the rosin sizing agent. ) was added so that the effective concentration was 0.7%. Thereafter, the obtained pulp slurry was diluted with diluted water having a pH of 7.5 and an electric conductivity of 100 mS / m to a concentration of 0.8%, and the pulp calcium solid was further added with 30% of the light calcium carbonate, diallylamine and acrylamide.
  • the copolymer, FX7200 (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.), has a solid content concentration of 0.05%, and an anionic retention agent (Yenko PMC Co., Ltd., retention agent RD7162) has a solid content concentration of 0.02%.
  • an anionic retention agent Yenko PMC Co., Ltd., retention agent RD7162
  • a pulp slurry B having a pH of 7.5 was obtained.
  • Example 8 (Comparative Example 9)
  • the copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide used in Example 7 was subjected to the “(2) copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide (%)” in Table 2 with respect to the absolutely dried pulp.
  • the sizing degree, the amount of ash in the paper, and the stain were evaluated in the same manner as in Example 7 except that the addition was performed so that the ratio shown in the column was achieved. The results are shown in Table 2.
  • Example 7 The copolymer of diallylamine and acrylamide used in Example 7 is shown in the column of “(2) Copolymer of diallylamine and (meth) acrylamide (%)” in Table 2 with respect to the absolutely dried pulp.
  • Example 7 except that an anionic retention agent and a cationic retention agent were added as shown in the column of “(4) retention agent” in Table 2.
  • the degree of sizing, the amount of ash in the paper, and dirt were evaluated. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Examples 9 to 12 a copolymer of diallylamine and acrylamide was not added. Further, in Comparative Example 13, only the cationic retention agent was added without adding the anionic retention agent.
  • Example 14 Except that the sulfuric acid band used in Example 7 was not added, the degree of sizing, the amount of ash in the paper, and the stain were evaluated in the same manner as in Example 7. The results are shown in Table 2.
  • Example 15 The degree of sizing, the amount of ash in the paper, and dirt were evaluated in the same manner as in Example 7 except that the anionic retention agent used in Example 7 was not added. The results are shown in Table 2.
  • Example 7 was the same as Example 7 except that the copolymer of diallylamine and acrylamide used in Example 7 was replaced with the copolymer of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) and acrylamide used in Comparative Example 8. The degree of sizing, the amount of ash in the paper, and dirt were evaluated. The results are shown in Table 2.
  • RD7160 As colloidal silica, RD7160, an inorganic (silica-based) anionic retention agent manufactured by Starlight PMC Co., Ltd., was used. As the cationic retention agent, retention agent RD7153, which is a cationic polyacrylamide copolymer manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., was used. DADMAC is an abbreviation for diallyldimethylammonium chloride.

Abstract

 高いサイズ度、灰分歩留りを有し、かつマシン汚れを抑制できる紙の製造方法を提供することを課題とする。この発明における紙の製造方法は、アルキルケテンダイマー系サイズ剤及びロジン系サイズ剤より選ばれるサイズ剤、ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体、水溶性アルミニウム化合物、並びに少なくとも1種類のアニオン性の歩留り剤をパルプスラリーに添加することを特徴とする紙の製造方法であって、好ましくは、歩留り剤としてカチオン性の歩留り剤およびアニオン性の歩留り剤を2種類以上使用することを特徴とする紙の製造方法である。

Description

紙の製造方法
 本発明は紙の製造方法、更に詳細には、高いサイズ度、灰分歩留りを有し、かつマシン汚れを抑制できる紙の製造方法に関する。
 ジアリルアミン系の高分子をサイズ剤と併用して、サイズ剤の定着を上げることによるサイズ剤の定着方法、紙のサイジング方法が提案されている(特許文献1,2,3)。また、板紙においても中性のサイズ剤を用いた製紙方法が提案されている(特許文献4,5)。
 しかし、特許文献1はアルケニルコハク酸無水物(以下、「ASA」と称することがある。)によるサイズリバージョンの抑制を目指した紙の製造方法であり、特許文献2,3は一般的なサイズ剤の効果の向上を目指したものである。
 また特許文献4,5は、抄紙系でのスケールトラブル及びピッチトラブルを回避することを目的とする製紙方法であり、灰分の定着向上、及びサイズ剤の定着向上は、不十分であった。
 さらに、近年の原木供給事情の悪化や環境保全の立場から、少ないパルプ量で、従来の品質を維持した紙が求められている。しかし、単にパルプ量を減らしただけでは、紙が薄くなって、不透明度が低下してしまうため、その対策として填料を多く添加する方法がとられている。填料としては、炭酸カルシウム、タルク、クレ-などが主に使用されるが、その中でも、特に安価に製造できること、及び高白色度を達成できることなどの理由により炭酸カルシウムの量を増やす傾向が強まりつつある。
 しかしながら、紙中の炭酸カルシウムの量を増やした紙において発生しやすいトラブルのひとつに、填料の歩留りの低下により、紙の製造工程において、抄紙マシンに汚れが付着しやすいという問題があった。特にサイズ剤を併用する系においては、サイズ剤が填料へ吸着し、このような抄紙マシンの汚れ(以下、「マシン汚れ」と称することがある。)を増やす問題があった。高いサイズ度を示し、灰分の歩留りが高く、マシン汚れの少ない紙の製造方法が求められているが、有効な改善方法は提案されていなかった。
特開2012-107356号公報 特開2001-140192号公報 特開平07-216784号公報 特許4635512号 特許4868277号
 本発明は、高いサイズ度、灰分歩留りを有し、かつマシン汚れを抑制できる紙の製造方法を提供することを課題とする。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、高いサイズ度、及び灰分歩留りを有し、かつマシン汚れを抑制できる紙の製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、前記課題を解決するための手段である本発明は、
(i)
(1)アルキルケテンダイマー系サイズ剤、及びロジン系サイズ剤より選ばれるサイズ剤
(2)ジアリルアミンと、(メタ)アクリルアミドとの共重合体
(3)水溶性アルミニウム化合物、並びに
(4)少なくとも1種類のアニオン性の歩留り剤
をパルプスラリーに添加することを特徴とする紙の製造方法であり、
(ii)
(5)少なくとも1種類のカチオン性の歩留り剤
をパルプスラリーに添加することを特徴とする前記(i)に記載の紙の製造方法であり、
(iii)
(5)炭酸カルシウム、並びに
(6)両性澱粉及び/又はカチオン性澱粉
をパルプスラリーに添加すること
を特徴とする前記(i)又は(ii)に記載の紙の製造方法であり、
(iv)
 前記(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体が、絶乾したパルプに対して50~5000ppmの質量割合で添加されることを特徴とする前記(i)から(iii)までのいずれか一項に記載の紙の製造方法であり、
(v)
 紙が印刷・情報用紙であることを特徴とする前記(i)から(iv)までのいずれか一項に記載の紙の製造方法である。
 本発明によって高いサイズ度、及び灰分歩留りを有し、かつマシン汚れを抑制できる紙の製造方法を提供することができる。
 本発明は、
(1)アルキルケテンダイマー系サイズ剤、及びロジン系サイズ剤より選ばれるサイズ剤
(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体
(3)水溶性アルミニウム化合物、並びに
(4)少なくとも1種類のアニオン性の歩留り剤
をパルプスラリーに添加することを特徴とする紙の製造方法
である。
 本発明で用いるアルキルケテンダイマー系サイズ剤は、2-オキセタノン系サイズ剤とも称され、2-オキセタノン系サイズ剤は、サイズ剤としての有効成分のうち2-オキセタノン化合物を主成分とするサイズ剤である。2-オキセタノン化合物は、下記の一般式[化1]の基本構造を有するアルキル及び/又はアルケニルケテンダイマー、並びに、下記の一般式[化2]の基本構造を有するアルキル及び/又はアルケニルケテンマルチマーの総称である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 
(但し、一般式[化1]中のR、Rは、8~24個の炭素原子を有する飽和又は不飽和のアルキル基又はアルケニル基を示す。RとRとは、同一であってもよいし異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(但し、一般式[化2]中、nは自然数であり、通常1~10であり、R及びRは8~24個の炭素原子を有する飽和又は不飽和のアルキル基又はアルケニル基であり、RとRとは同一であってもよいし異なっていてもよく、Rは4~40個の炭素原子を有する飽和又は不飽和のアルキル基又はアルケニル基である。)
 前記2-オキセタノン化合物を製造するための原料としては、炭素数6から30の飽和モノカルボン酸又は不飽和モノカルボン酸、炭素数6から44の飽和ジカルボン酸又は不飽和ジカルボン酸、及びこれらモノカルボン酸又はジカルボン酸の酸塩化物を挙げることができる。これらの原料は、一種類のみを単独で用いることもできるし、二種類以上を混合して用いることもできる。飽和モノカルボン酸の一例として、ステアリン酸、イソステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデカン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、及びベヘン酸が挙げられる。不飽和モノカルボン酸の一例として、オレイン酸、リノール酸、ドデセン酸、テトラデセン酸、ヘキサデセン酸、オクタデカジエン酸、オクタデカトリエン酸、エイコセン酸、エイコサテトラエン酸、ドコセン酸、及びドコサペンタエン酸が挙げられる。飽和ジカルボン酸又は不飽和ジカルボン酸の一例としては、セバシン酸、アゼライン酸、11,10-ドデカンニ酸、ブラジル酸、及びドコサンニ酸が挙げられる。
 前記2-オキセタノン化合物を、従来公知の方法により用いることができ、例えば分散剤を用いてエマルションの形態で用いることができる。分散剤として、例えば、カチオン性分散剤及びアニオン性分散剤が挙げられる。カチオン性分散剤の一例としては、カチオン性澱粉及びカチオン性ポリマー等が挙げられる。アニオン性分散剤の一例としては、スルホン酸基を有する化合物、硫酸エステル基を有する化合物、及びこれらの化合物の塩を有する分散剤が挙げられる。これらの分散剤は、一種のみを単独で用いることもできるし、二種以上を混合して用いることもできる。また、エマルションを形成させる方法としては特に制限はなく、従来周知の方法を適用でき、例えば、反転乳化、溶剤乳化、強制乳化などの乳化方法を用いることができる。
 本発明で用いるロジン系サイズ剤としては、特に制限はなく、従来公知のものを使用できる。ロジン系サイズ剤の原料として用いることのできるロジン系物質としては、例えば、(A)ロジン類及び/又は、ロジン類のα,β-不飽和カルボン酸変性ロジン類と、(B)ロジン類のエステル化反応により得られるロジンエステル類及び/又は、前記ロジンエステル類のα,β-不飽和カルボン酸変性ロジンエステル類とを、任意に組み合わせて使用することが出来る。これらロジン系物質を、従来公知の方法で水に乳化分散させたロジンエマルションサイズ剤として、パルプスラリーに添加することができる。また、これらロジン系物質を水に溶解させた溶液ロジンとして、パルプスラリーに添加することもできる。
 本発明で用いるサイズ剤を添加する場所は特に限定されないが、抄紙工程の叩解機出口からインレットの入口までの流路中の液に添加するのが好ましい。また、前記流路中の1箇所に限らず、複数箇所に分割してサイズ剤を添加することもできる。さらに、サイズ剤と抄紙工程で使用する他の薬品とを混合して添加してもよい。
 サイズ剤に含まれる2-オキセタノン化合物及びロジン系物質(以下、サイズ剤の有効分と略することがある)の割合が、絶乾したパルプに対して0.03~1.5質量%となるようにサイズ剤がパルプスラリーに添加されることが好ましく、0.05~1.0質量%となるように添加されることがさらに好ましい。前記の範囲よりサイズ剤の有効分が少ない場合はサイズ効果が不十分となることがあり、前記の範囲を越えてサイズ剤の有効分を使用した場合は、効果が頭打ちとなるばかりでなく、発泡や汚れ等の操業トラブルが起こる可能性がある。
 本発明で用いるジアリルアミンと、(メタ)アクリルアミドとの共重合体は、ジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩と、(メタ)アクリルアミド化合物とを、モノマーとして共重合したポリマーである。
 ジアリルアミンの無機酸塩としては、例えば、ジアリルアミンの塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩などが挙げられる。また、ジアリルアミンの有機酸塩としては、例えば、ジアリルアミンのギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩などが挙げられる。
 本発明のジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体において、モノマーである前記ジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩、及び前記(メタ)アクリルアミド化合物以外に、これらのモノマーと共重合しうるビニルモノマーを、必要に応じて用いることができる。ビニルモノマーは特に制限されず、ノニオン性、カチオン性、アニオン性、及び架橋性の各モノマーのいずれでも用いることができる。
 本発明のジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体の製造に用いるジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩と、(メタ)アクリルアミド化合物とは、モノマー全量を基準として、前記ジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩の含有率が1~60モル%であり、前記(メタ)アクリルアミドの含有率が40~99モル%であることが好ましい。さらに、前記ジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩の含有率が3~50モル%であり、前記アクリルアミド化合物の含有率が50~97モル%であることがより好ましい。また、その他のビニルモノマーを、本発明の効果を阻害しない範囲で用いることができ、好ましくは、モノマー全量を基準として40モル%以下の範囲で用いることができる。なお、前記ジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩の含有率が1モル%未満である場合、前記(メタ)アクリルアミド化合物の含有率が40モル%未満である場合、又は前記ビニルモノマーの含有率が40モル%を超える場合には、本発明の効果が十分に発揮されないことがある。また、本発明の共重合体の製造においては、モノマーであるジアリルアミンの無機酸塩又は有機酸塩と、(メタ)アクリルアミド化合物と、その他のビニルモノマーとの含有率の和は、100モル%となる。
 本発明で用いるジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体は、公知の方法によって製造することができ、重合方法は特に限定されないが、水溶媒中又は、水と水溶性溶媒との混合溶媒中で、重合開始剤の存在下に重合反応させるのが好ましい。また必要に応じて、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、(メタ)アリルスルホン酸ナトリウム、次亜燐酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、及びアルキルメルカプタン、例えばメチルメルカプタンなど、公知慣用の分子量調整剤を用いることも可能である。
 ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体は、15質量%の濃度で、25℃の水溶液におけるブルックフィールド粘度が200~10000mPa・s程度であることが好ましい。
 前記ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体をパルプスラリーに添加する場合、添加場所は、特に制限されないが、抄紙工程の叩解機出口からインレット出口までの間において、前記共重合体とパルプスラリーとの混合性の良い場所で添加されるのが好ましい。また、一箇所に限らず複数箇所に分割して前記共重合体を添加してもよく、1種又は2種以上の前記共重合体を添加しても良い。
 前記ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体をパルプスラリーに添加する割合として、絶乾したパルプに対する前記共重合体の添加率が、質量割合で50~5000ppmであることが好ましく、50~2000ppmであることがさらに好ましい。添加率が50ppm未満ではサイズ向上効果、及び灰分歩留り向上の効果が不十分となる場合があり、添加率が5000ppmを超えるとマシン汚れ低減効果が頭打ちになる場合がある。
 本発明で用いる水溶性アルミニウム化合物としては、例えば硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、ポリ塩化アルミニウム、アルミナゾル、ポリ硫酸アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、及び塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中で、硫酸アルミニウムが好ましい。これらの水溶性アルミニウム化合物は単独で、又は2種以上を併用して用いる事も可能である。
 水溶性アルミニウム化合物は、絶乾したパルプに対して添加率が0.1~3.0質量%であることが好ましく、0.2~2.0質量%であることがさらに好ましい。添加率が0.1質量%未満では十分なサイズ度が得られない場合があり、添加率が3.0質量%を超えると、逆にアルミニウム化合物による抄紙マシンの汚れを誘発する恐れがある。
 本発明で用いられるアニオン性の歩留り剤は、アニオン性モノマーと(メタ)アクリルアミドとを共重合して得られるアニオン性アクリルアミド系ポリマー及びアニオン性無機微粒子を有することが好ましい。アニオン性無機微粒子はコロイダルシリカ、ベントナイト、及びクレーなどである。
 本発明で用いられるカチオン性の歩留り剤は、カチオン性モノマーと(メタ)アクリルアミドとの共重合体を有することが好ましい。
 アニオン性の歩留り剤及び必要に応じてカチオン性の歩留り剤をパルプスラリーに添加する場合、添加場所は特に制限されないが、抄紙工程の叩解機出口からインレット出口までの間において、歩留り剤とパルプスラリーとの混合性の良い場所で添加されるのが好ましい。また、一箇所に限らず複数箇所に分割して歩留り剤を添加してもよい。1種又は2種以上のアニオン性の歩留り剤を添加しても良く、1種又は2種以上のカチオン性の歩留り剤を添加しても良い。
 歩留り剤の添加率の一例は、絶乾したパルプに対して0.005~2質量%であり、好ましくは0.01~1質量%である。歩留り剤の添加率は、アニオン性の歩留り剤の添加率と、カチオン性の歩留り剤の添加率との和である。添加率が0.005質量%未満では、十分な灰分の歩留り向上効果が得られない場合があり、また、添加率が2質量%を超えると、紙の地合いの悪化などの別の問題を生じる場合がある。
 本発明のカチオン性澱粉は、カチオン基を有する澱粉である。カチオン基を導入するには、通常、カチオン変性反応が用いられる。本発明の両性澱粉は、前記カチオン基と、アニオン基とを有する澱粉である。
 前記両性澱粉又はカチオン性澱粉は、植物を原料として得られる生澱粉を変性させることによって得られる。また、前記両性澱粉又はカチオン性澱粉は、市販のカチオン化澱粉、酸化澱粉を更に変性させることによっても得られる。前記変性の方法としては通常知られている化学変性又は酵素変性などの方法が挙げられる。前記生澱粉の原料としては、各種の植物、例えば馬鈴薯、さつまいも、タピオカ、小麦、米、とうもろこし(コーン)等が挙げられる。前記両性澱粉又はカチオン性澱粉は、粉体でも溶液状でも用いることができる。
 前記両性澱粉及び/又はカチオン性澱粉は、絶乾したパルプに対して0.2~1.5質量%の割合で添加されることが好ましく、0.3~1.0質量%の割合で添加されることがさらに好ましい。添加率が0.2%未満ではサイズ剤のサイズ度が十分に確保できない場合があり、1.5%を超える添加率では逆に灰分の歩留りなどの低下を招く場合がある。
 パルプスラリーに用いられるパルプ原料として、「クラフトパルプ又はサルファイトパルプなどの晒あるいは未晒化学パルプ」、「砕木パルプ、機械パルプ又はサーモメカニカルパルプなどの晒又は未晒高収率パルプ」、及び「上白古紙、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙又は脱墨古紙などの古紙パルプ」のいずれも使用することができる。また、前記パルプスラリーに用いられる際には、前記パルプ原料と、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等との混合物として使用することができる。
 前記パルプスラリーのpHは、6.6~8.2であることが好ましく、6.7~8.0であることが更に好ましい。前記pHは、25℃の条件で測定した値をいう。前記pHにするためのpH調節剤として、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ物質、又は硫酸等の酸性物質を使用することができるが、パルプスラリーの電導度やアルカリ度を一定の範囲の値にする必要があるので、これらの値の変動が大きくなるようなpH調節剤の使用はさけることが好ましい。
 抄紙するパルプスラリーの電導度は、好ましくは50~200mS/m、更に好ましくは、50~150mS/mである。前記電導度は、25℃の条件で測定した値をいう。
 本発明で用いる(1)アルキルケテンダイマー系サイズ剤、及びロジン系サイズ剤より選ばれるサイズ剤、(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体、(3)水溶性アルミニウム化合物、並びに(4)少なくとも1種類のアニオン性の歩留り剤以外に、填料、乾燥紙力剤、及び湿潤紙力向上剤などの添加物を、各々の紙種に要求される物性を発現するために、必要に応じてパルプスラリーに添加しても良い。これらの添加物は単独で用いても良く、二種以上を併用しても良い。
 前記填料としては、一般的に使用されているものであれば良く、特に制限はされないが、例えば、重質カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(PCC)、クレー、焼成クレー、カオリン、タルク、シリカ、沈降性シリカ、アルミノ珪酸塩、二酸化チタン、及びホワイトカーボンなどが挙げられ、特に好ましくは、重質カルシウム、及び沈降性炭酸カルシウム(PCC)などの炭酸カルシウムが挙げられる。
 本発明で製造される紙としては、特に制限されないが、各種の紙、及び板紙が挙げられる。紙の種類としては、「印刷・情報用紙、すなわち、情報PPC用紙、インクジェット印刷用紙、レーザープリンター用紙、フォーム用紙、熱転写紙、感熱記録原紙、感圧記録原紙等の情報用紙」、「上級印刷用紙、中級印刷用紙、下級印刷用紙などの各種非塗工印刷用紙」、並びに「印画紙及びその原紙、アート紙、キャストコート紙、上質コート紙等の塗工印刷用紙」が挙げられる。前記紙の種類として、その他には、「クラフト紙、純白ロール紙等の包装用紙」、「その他ノート用紙、書籍用紙、新聞用紙等の各種紙(洋紙)」、「マニラボール、白ボール、チップボール等の紙器用板紙」、並びに「ライナー、石膏ボード原紙等の板紙」が挙げられる。本発明における紙の製造方法を使用して製造することができるのは、前記各種の紙に限られず、例えば、改質木材、及び無機系建築材料が挙げられる。前記改質木材、又は無機系建築材料としては、例えばパーティクルボード、ハードボード、インシュレーションボード、及びロックウールボード等を挙げることができる。これらの中でも特に印刷・情報用紙を製造するのに、本発明における紙の製造方法を適用することが好ましい。
 以下、実施例により本発明を説明する。なお、例中、部、%は、それぞれ質量部、質量%である。
 (実施例1)
 晒クラフトパルプ(針葉樹のパルプ対広葉樹のパルプの質量比が1対9である混合パルプ)を、晒クラフトパルプの濃度が2.4%になるように電導度100mS/mの用水で希釈し、ビーターを用いてカナディアンスタンダードフリーネスが410mlになるまで叩解した。次いで、得られたパルプスラリー1.2リットルを秤取し、攪拌下、パルプ固形分に対して、軽質炭酸カルシウム(タマパール121、奥多摩工業株式会社製)を5%加え、次いで、硫酸バンドを0.5%、及びカチオン性澱粉Cato304(日本エヌエスシー株式会社製)0.4%を添加した後、アルキルケテンダイマー系サイズ剤であるサイズ剤AD1604(星光PMC株式会社製)を有効分濃度が0.25質量%となるように添加した。その後得られたパルプスラリーをpH7.5、電導度100mS/mの希釈水で濃度0.8%まで希釈し、絶乾したパルプに対して、前記軽質炭酸カルシウムをさらに30%、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体であるFX7200(星光PMC株式会社製)を固形分の濃度が0.05質量%となるように、アニオン性の歩留り剤(星光PMC株式会社製歩留剤RD7162)を固形分の濃度が0.02%となるように添加し、pHが7.5であるパルプスラリーAを得た。
<サイズの評価、灰分歩留りの評価>
 このパルプスラリーAを用い、ノーブルアンドウッド製シートマシンで坪量65g/mとなるよう手抄きを行い、ドラムドライヤー(100℃、80秒の条件)で乾燥した。得られた紙を23℃、50RH%の恒温恒湿室中で24時間調湿した後、ステキヒトサイズ度を、JISP-8122に準じて測定することによりサイズ性能を評価した。この測定値が大きいほど、紙のサイズ性が優れることを意味する。また、得られた紙の紙中の灰分量をJISP-8251に準じて測定して算出した。この値が大きいほど灰分歩留りが高いことを示す。結果を、表1の「サイズ(%秒)」、及び「紙中灰分量(%)」の欄に示す。
<汚れ評価>
 このパルプスラリーAを45℃で60分撹拌した後、定法に従い、ノーブルアンドウッド製シートマシンで65g/mとなるよう手抄きを行い、湿紙に金属板を乗せ、4.2kgfで2分間、平面プレスを行った。湿紙から金属板を剥離し、金属板への汚れの付着量を目視で5段階評価した(汚れ少ない1~5汚れ多い)。金属板への汚れが付着する程、抄紙系内で汚れが付着し易い。結果を表1の「汚れ試験」の欄に示す。
 (実施例2)、(比較例1)
 前記実施例1で使用したジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を、絶乾したパルプに対して、表1の「(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドの共重合体(%)」の欄に示した割合となるように添加したこと以外は実施例1と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表1に示す。
 (実施例3)~(実施例6)、(比較例2)~(比較例5)
 前記実施例1で使用したジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を、絶乾したパルプに対して、表1の「(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドの共重合体(%)」の欄に示した割合となるように添加し、さらに、表1の「(4)歩留り剤」の欄に示すように、アニオン性の歩留り剤とカチオン性の歩留り剤とを添加したこと以外は、実施例1と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表1に示す。なお、比較例2~4では、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を添加しなかった。また、比較例5では、アニオン性の歩留り剤を添加せず、カチオン性の歩留り剤のみを添加した。
 (比較例6)
 前記実施例1で使用した硫酸バンドを添加しなかったこと以外は実施例1と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表1に示す。
 (比較例7)
 前記実施例1で使用したアニオン性歩留り剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表1に示す。
 (比較例8)
 前記実施例1で使用したジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド(DADMAC)とアクリルアミドとの共重合物に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表1に示す。なお、このDADMACとアクリルアミドとの共重合物については、特開2001-140192号公報の合成例1に開示されており、共重合物におけるDADMACとアクリルアミドとのモル比が10:90である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
表1中の略号の説明
(*):コロイダルシリカは、星光PMC株式会社製の無機系(シリカ系)のアニオン性の歩留り剤であるRD7160を用いた。カチオン性の歩留り剤は、星光PMC株式会社製のカチオン性ポリアクリルアミド共重合体である歩留剤RD7153を用いた。DADMACはジアリルジメチルアンモニウムクロライドの略号である。
 アルキルケテンダイマー系サイズ剤を用いた表1の結果より、本発明の製造方法によって紙を製造した実施例1~6は、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を用いなかった比較例1~4、カチオン性の歩留り剤のみを用いた比較例5、水溶性アルミニウム化合物を用いなかった比較例6、及び歩留り剤を用いなかった比較例7に比べて、紙中の灰分量が多く、サイズ度も優れ、汚れにおいても少ないことが分かる。
 また、特開2001-140192の実施例において開示されたジアリルジメチルアンモニウムクロライド(DADMAC)とアクリルアミドとの共重合物を、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体の代わりに用いた比較例8では、マシン汚れが改善されないことが分かる。
 (実施例7)
 晒クラフトパルプ(針葉樹のパルプ対広葉樹のパルプの質量比が1対9である混合パルプ)を、晒クラフトパルプの濃度が2.4%になるように電導度100mS/mの用水で希釈し、ビーターを用いてカナディアンスタンダードフリーネスが410mlになるまで叩解した。次いで、得られたパルプスラリー1.2リットルを秤取し、攪拌下、パルプ固形分に対して、軽質炭酸カルシウム(タマパール121、奥多摩工業株式会社製)を5%加え、次いで、硫酸バンドを1.5%、及びカチオン性澱粉Cato304(日本エヌエスシー株式会社製)を0.4%添加した後、ロジン系サイズ剤として、中性ロジンエマルション系サイズ剤であるサイズ剤CC1404(星光PMC株式会社製)を有効分濃度が0.7%となるように添加した。その後得られたパルプスラリーをpH7.5、電導度100mS/mの希釈水で濃度0.8%まで希釈し、パルプ固形分に対して、前記軽質炭酸カルシウムをさらに30%、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体であるFX7200(星光PMC株式会社製)を固形分濃度が0.05%、アニオン性の歩留り剤(星光PMC株式会社製歩留剤RD7162)を固形分濃度が0.02%となるように添加し、pH7.5のパルプスラリーBを得た。
<サイズの評価、灰分歩留りの評価>
 このパルプスラリーBを用い、ノーブルアンドウッド製シートマシンで坪量65g/mとなるよう手抄きを行い、ドラムドライヤー(100℃、80秒の条件)で乾燥した。得られた紙を23℃、50RH%の恒温恒湿室中で24時間調湿した後、ステキヒトサイズ度を、JISP-8122に準じて測定することによりサイズ性能を評価した。この測定値が大きいほど、紙中を水溶液が浸透しにくく、サイズ性が優れることを意味する。また、得られた紙の紙中の灰分量をJISP-8251に準じて測定して算出した。この値が大きいほど灰分歩留りが高いことを示す。結果を、表2の「サイズ(秒)」、及び「紙中灰分量(%)」の欄に示す。
<汚れ評価>
 このパルプスラリーBを45℃で60分間撹拌した後、定法に従い、ノーブルアンドウッド製シートマシンで65g/mとなるよう手抄きを行い、湿紙に金属板を乗せ、4.2kgfで2分間、平面プレスを行った。湿紙から金属板を剥離し、金属板への汚れの付着量を目視で5段階評価した(汚れ少ない1~5汚れ多い)。金属板への汚れが付着する程、抄紙系内で汚れが付着し易い。結果を表2の「汚れ試験」の欄に示す。
 (実施例8)、(比較例9)
 前記実施例7で使用したジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体を、絶乾したパルプに対して、表2の「(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドの共重合体(%)」の欄に示した割合となるように添加したこと以外は実施例7と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表2に示す。
 (実施例9)~(実施例12)、(比較例10)~(比較例13)
 前記実施例7で使用したジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を、絶乾したパルプに対して、表2の「(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドの共重合体(%)」の欄に示した割合となるように添加し、さらに、表2の「(4)歩留り剤」の欄に示すように、アニオン性の歩留り剤とカチオン性の歩留り剤とを添加したこと以外は、実施例7と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表2に示す。なお、比較例9~12では、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を添加しなかった。また、比較例13では、アニオン性の歩留り剤を添加せず、カチオン性の歩留り剤のみを添加した。
 (比較例14)
 前記実施例7で使用した硫酸バンドを添加しなかったこと以外は実施例7と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表2に示す。
 (比較例15)
 前記実施例7で使用したアニオン性の歩留り剤を添加しなかったこと以外は実施例7と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表2に示す。
 (比較例16)
 前記実施例7で使用したジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を、比較例8において用いたジアリルジメチルアンモニウムクロライド(DADMAC)とアクリルアミドとの共重合物に代えたこと以外は、実施例7と同様にしてサイズ度、紙中灰分量、及び汚れを評価した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表2中の略号の説明
(*):コロイダルシリカとしては、星光PMC株式会社製の無機系(シリカ系)アニオン性の歩留り剤であるRD7160を用いた。カチオン性の歩留り剤としては、星光PMC株式会社製のカチオン性ポリアクリルアミド共重合体である歩留剤RD7153を用いた。DADMACはジアリルジメチルアンモニウムクロライドの略号である。
 ロジン系サイズ剤を用いた表2の結果より、本発明の製造方法によって紙を製造した実施例7~12は、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体を用いなかった比較例9~12、カチオン性の歩留り剤のみを用いた比較例13、水溶性アルミニウム化合物を用いなかった比較例14、及び歩留り剤を用いなかった比較例15に比べて、紙中の灰分量が多く、サイズ度も優れ、汚れにおいても少ないことが分かる。
 また、特開2001-140192の実施例において開示されたジアリルジメチルアンモニウムクロライド(DADMAC)とアクリルアミドとの共重合物を、ジアリルアミンとアクリルアミドとの共重合体の代わりに用いた比較例16では、マシン汚れが改善されないことが分かる。

Claims (5)

  1. (1)アルキルケテンダイマー系サイズ剤、及びロジン系サイズ剤より選ばれるサイズ剤
    (2)ジアリルアミンと、(メタ)アクリルアミドとの共重合体
    (3)水溶性アルミニウム化合物、並びに
    (4)少なくとも1種類のアニオン性の歩留り剤
    をパルプスラリーに添加することを特徴とする紙の製造方法。
  2. (5)少なくとも1種類のカチオン性の歩留り剤
    をパルプスラリーに添加することを特徴とする請求項1に記載の紙の製造方法。
  3. (6)炭酸カルシウム、並びに
    (7)両性澱粉及び/又はカチオン性澱粉
    をパルプスラリーに添加すること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の紙の製造方法。
  4.  前記(2)ジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体が、絶乾したパルプに対して50~5000ppmの質量割合で添加されることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の紙の製造方法。
  5.  紙が印刷・情報用紙であることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の紙の製造方法。
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