JP4312647B2 - 紙質向上剤 - Google Patents
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Description
本発明に係わる共重合体は、必須構成単位として、単量体(a)由来の構成単位と、単量体(b)由来の構成単位を含む。更に、一般式(c)で表される単量体(以下単量体(c)という)由来の構成単位を含むこともできる。
単量体(a)において、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基を示すが、炭素数2〜3のオキシアルキレン基が好ましく、オキシエチレン基が更に好ましい。nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す1〜300の数であるが、共重合体の室温での固化を防止し、共重合体の固形分濃度を高め易くし、パルプスラリーに内添する場合のハンドリング性を良好にする観点から1〜200が好ましい。Xは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示すが、炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、メチル基が更に好ましい。
化合物(I)としては、例えばメトキシ(ポリ)エチレングリコール、メトキシ(ポリ)プロピレングリコール、メトキシ(ポリ)ブチレングリコール、エトキシ(ポリ)エチレングリコール、エトキシ(ポリ)プロピレングリコール、エトキシ(ポリ)ブチレングリコール、プロポキシ(ポリ)エチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレングリコールを挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらのうちでも、特にメトキシ(ポリ)エチレングリコールのようにエチレングリコール鎖を含むものが好ましい。
本発明の内添用紙質向上剤は、上記のような本発明に係わる共重合体を含有し、更に例えば、公知の界面活性剤、着色剤、添加剤等を、本発明における所望の効果の発現が阻害されない範囲で含有することができる。本発明の内添用紙質向上剤は、前記界面活性剤、着色剤、添加剤等の成分をあらかじめ混合して調製物とすることもでき、あるいは共重合体を製造する際に混合して調製物とすることもできる。
本発明におけるパルプシートの製造法としては、公知の方法が用いられる。本発明の紙質向上剤を用いることにより、紙質向上剤を内添したパルプシートが得られる。本発明の内添用紙質向上剤の添加量は固形分換算で、パルプ100重量部に対し、紙質向上効果の観点から0.05重量部以上が好ましく、パルプシート本来の性能を維持する観点から20重量部以下が好ましい。より好ましくは0.1〜10重量部である。このような少量添加でも、パルプシートの嵩を向上させるとともに、嵩が向上するにもかかわらず強度や剛度の低下が少ない、又は嵩が向上するにもかかわらず強度や剛度が向上するパルプシートを得ることができる。
本発明の内添用紙質向上剤を用いて得られるパルプシートは、紙パルプ技術便覧(紙パルプ技術協会発行、455〜460頁、1992年)に記載された品目分類の中の、新聞用紙、非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙、塗工印刷用紙、情報用紙、段ボール用紙、白板紙、包装用紙等の紙又は板紙に好適に用いられる。
温度計、攪拌機、滴下ロート、窒素導入管、及び還流冷却管を備えたガラス製反応器に水2000部を仕込み、攪拌下に反応器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで昇温した。単量体(a)として、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート〔エチレンオキサイド9モル付加物、商品名:エステル M−9G、新中村化学(株)製、以下MPEGMM(9)と略す〕1872部、単量体(b)としてメタクリル酸517部を用い、これら単量体に、30%水酸化ナトリウム水溶液400部および水1000部を加えた水溶液を4時間、2−メルカプトエタノール19.5部及び水200部を加えた水溶液を4時間、並びに過硫酸アンモニウム24部を水250部に溶解させた水溶液を5時間で反応器内に滴下した。そして滴下終了後、更に2時間90℃を維持した。その後、30%水酸化ナトリウム水溶液で中和し、重量平均分子量30,000の共重合体(1)を得た。
表1に示す単量体(a)、単量体(b)、単量体(c)を用い、製造例1と同様にして、共重合体(2)〜(7)を得た。得られた共重合体(1)〜(7)の重量平均分子量(Mw)、固形分濃度、pHの結果を表1に示す。
*1:単量体の種類
・単量体(a):MPEGMM(4)はメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(商品名:エステル M−4G、NK新中村化学(株)製、エチレンキサイド4モル付加物)、MPEGMM(9)及びMPEGMM(4)以外のMPEGMM(n)は特開平11−71152号公報記載の方法に準じ製造した、エチレンオキサイド付加モル数nモルのメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートであり、MPEGMA(9)は同公報記載の方法に準じ製造した、エチレンオキサイド付加モル数9モルのメトキシポリエチレングリコールモノアクリレートである。
・単量体(b):MAAはメタクリル酸(三菱レーヨン(株)製)、AAはアクリル酸(東亜合成(株)製)の略である。
・単量体(c):MAnは無水マレイン酸(和光純薬(株)製)の略である。
*2:2−MEは2−メルカプトエタノール(連鎖移動剤)の略であり、全単量体に対するモル%で示す。
<パルプ原料>
パルプ原料として、LBKP(広葉樹晒パルプ)を、25℃で叩解機にて離解、叩解して1%のLBKPスラリーとしたヴァージンパルプを用いた。このもののカナダ標準濾水度(JIS P 8121)は450mlであった。
ヴァージンパルプスラリーを抄紙後のパルプシートのパルプ坪量が70g/m2±1g/m2になるように量り取り、硫酸アルミニウムでpH4.5に調整した(実施例6及び比較例1〜7は硫酸アルミニウム無添加)。次いで表2及び表3に示すように、本発明の内添用紙質向上剤(共重合体(1)〜(7))あるいは比較の添加剤をパルプ100部当たり有効分で0.5〜1部内添し、必要に応じ定着剤(cato308)及びサイズ剤(AKD)を、表2に示す量内添し、角型タッピ抄紙機にて80メッシュワイヤー(面積625cm2)で抄紙し、湿潤シートを得た。湿潤シートの上に坪量320g/m2のろ紙(270mm角)2枚を重ね、更にその上にコーチングプレートを重ねコーチングした後、湿潤シートを取り出した。次いで湿潤シートを前記ろ紙2枚で上下に挟み、55g/cm2で5分間プレスした。プレス後、鏡面ドライヤーを用い105℃で2分間乾燥した。乾燥されたパルプシートを23℃、湿度50%の条件で1日間調湿してから、紙の嵩up率、紙力、剛度、サイズ度を以下の方法で測定した。抄紙は各5枚、測定値は10回/紙1枚の平均値である。結果を表2及び表3に示す。
JIS P8118により緊度を求め、下式にて嵩up率を算出する。緊度は小さいほど嵩が高く、また緊度の0.02の差は有意差として十分に認識されるものである。嵩up率は大きいほど嵩が高く、また嵩up率2%の差は有意差として十分に認識されるものである。
<紙力維持率>
破裂強度(JIS P8112法)を求め、下式にて算出する。紙力維持率は大きいほど紙力が高く、また紙力維持率5%の差は有意差として十分に認識されるものである。
<剛度維持率>
クラークこわさ(JIS P8143法による)を求め、下式にて算出する。剛度維持率は大きいほど剛度が高く、また剛度維持率5%の差は有意差として十分に認識されるものである。
<サイズ度>
ステキヒト法(JIS P8122)に基づき、測定した。
*2:添加剤
・cato308:カチオン化澱粉、日澱化学(株)製
・AKD:アルキルケテンダイマー、サイリーンS−94、花王(株)製
・ポリアクリルアミド:ポリストロン356、荒川化学(株)製
・PVA(GL−05):ポリビニルアルコール、部分ケン化、重合度500、日本合成化学(株)製
・CMC(FT−3):カルボキシメチルセルロース、日本製紙ケミカル(株)製
・ラウリルアルコールエチレンオキサイド6モル付加物:エマルゲン106、花王(株)製
表2及び表3の結果から、本発明の共重合体を含む内添用紙質向上剤を、抄紙時にパルプスラリー中に内添することにより、嵩が向上するにもかかわらず強度や剛度の低下が少ない、又は嵩が向上するにもかかわらず強度や剛度も向上するパルプシートが得られることが判明した。
Claims (5)
- 共重合体を構成する単量体(a)と単量体(b)と単量体(c)のモル比が、(a)/[(b)+(c)]=5/95〜80/20で、かつ(b)/(c)=70/30〜100/0の範囲である、請求項1又は2記載の内添用紙質向上剤。
- パルプに、請求項1〜3いずれかに記載の内添用紙質向上剤を添加してなるパルプシート。
- 内添用紙質向上剤の添加量が、パルプ100重量部に対し、固形分換算で0.05〜20重量部である、請求項4記載のパルプシート。
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