(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライパートにおけるピッチ汚染を効果的に防止することができる汚染防止剤組成物を提供。【解決手段】本発明は、抄紙工程のドライパートＤにおけるピッチ汚染を防止するための汚染防止剤組成物であって、下記式（１）で表される直鎖状のポリシロキサン化合物と、環状シロキサン化合物と、を含有する汚染防止剤組成物である。2020165066.tif 000010［式（１）中、置換基Ｒ１は、同一分子内において、水素原子、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基又はメタクリル基を示し、シロキサン単位の繰り返し数ｎは２０〜１４３０の整数を示す。］【選択図】図１
2020165066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙工程のドライパートにおけるピッチ汚染を防止するため汚染防止剤組成物であって、
下記式（１）で表される直鎖状のポリシロキサン化合物と、
環状シロキサン化合物と、
を含有する汚染防止剤組成物。
【化１】
2020165066.tif 000008
［式（１）中、置換基Ｒ１は、同一分子内において、水素原子、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基又はメタクリル基を示し、シロキサン単位の繰り返し数ｎは２０〜１４３０の整数を示す。］
【請求項２】
同一分子内における前記置換基Ｒ１の少なくとも１つがアミノ変性基であり、
該アミノ変性基が下記式（２）で表される請求項１記載の汚染防止剤組成物。
【化２】
2020165066.tif 000009
［式（２）中、置換基Ｒ２及び置換基Ｒ３はそれぞれ独立して、炭素数が１〜６のアルキレン基を示し、アミノアルキレン単位の繰り返し数ｍは０〜２の整数を示す。］
【請求項３】
前記環状シロキサン化合物が、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項４】
前記環状シロキサン化合物の配合量が、１５ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項５】
配合される、前記環状シロキサン化合物と前記ポリシロキサン化合物との質量比が、１：５〜５００００である請求項１〜４のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項６】
乳化剤と、水とを更に含有するエマルジョンであり、
該エマルジョンのメジアン径が０．０１〜５．０μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項７】
前記ドライパートの中の鋳鉄からなるドライヤーロール、又は、ポリエステルからなるカンバス、に付与され、
ゼータ電位が絶対値で１０〜９０である請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項８】
前記ドライパートの中の鋳鉄からなるドライヤーロールに付与され、
表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記ドライヤーロールに対する接触角が８０°以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項９】
前記ドライパートの中のポリエステルからなるカンバスに付与され、
表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記カンバスに対する接触角が８０°以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染防止剤組成物に関し、更に詳しくは、ドライパートにおけるピッチ汚染を効果的に防止することができる汚染防止剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙機における抄紙工程は、一般に水中にパルプが分散された液を抄紙用の網（ワイヤー）に載せ、余分な水を自然落下させることにより湿紙とするワイヤーパートと、湿紙を一対のプレスロール間に通し、フェルトを介してプレスロールで押圧することにより、湿紙中の水分をフェルトに移行させ、これにより湿紙を脱水するプレスパートと、プレスパートを通過した湿紙を、加熱されたドライヤーロールに接触させることで乾燥させ、紙とするドライパートと、紙をスプールと呼ばれる棒に巻き取るリールパートとを有する。
【０００３】
ところで、ドライパートには、湿紙を加熱乾燥するための円筒状のドライヤーロール、湿紙を当該ドライヤーロールに押し付けるためのカンバス、カンバスを案内するためのカンバスロール、乾燥した湿紙の平滑性と紙厚を調整するためのカレンダーロール、乾燥した湿紙の平滑性と紙厚を緩やかに調整するためのブレーカースタックロール等の装置がある。これらの装置はいずれも、直接的又は間接的に湿紙に接するものであるため、これらの表面にピッチが付着すると、湿紙にピッチが転移することにより、当該湿紙が汚染され、結果として、歩留まりが大きく低下する原因となる。
なお、ピッチとは、紙の原料である木材或いは古紙に含まれる樹脂分に起因する粘着状の汚染物である。
【０００４】
これに対し、ドライパートに付与することにより、ピッチ汚染を防止することができる汚染防止剤組成物として、シリコーン系の化合物を含む汚染防止剤組成物が知られている。
例えば、かかる汚染防止剤組成物としては、所定の化学構造式を有するポリシロキサン化合物を含み、ポリシロキサン化合物１分子あたりのアミノ変性基の個数が０．５〜５個である汚染防止剤組成物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、所定の化学構造式を有する低分子ポリシロキサン化合物と、所定の化学構造式を有する高分子ポリシロキサン化合物と、を含み、低分子ポリシロキサン化合物の２５℃における動粘度が１０〜３００ｍｍ２／ｓであり、高分子ポリシロキサン化合物の２５℃における動粘度が４０〜９００００ｍｍ２／ｓであり、低分子ポリシロキサン化合物１分子辺りの変性基の個数が０．１〜３．０個であり、高分子ポリシロキサン化合物１分子辺りの変性基の個数が１．０〜１０個であり、低分子ポリシロキサン化合物におけるポリシロキサン単位の繰り返し数ｍと、前記高分子ポリシロキサン化合物におけるポリシロキサン単位の繰り返し数ｎとが、
２ｍ≦ｎ
の関係を満たす汚染防止剤組成物が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
これらの汚染防止剤組成物によれば、ドライパートのピッチ汚染を一応防止することができる。なお、本発明は、これらの発明の改良発明に相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８６８６２８号公報
【特許文献２】特許第４８６８６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の汚染防止剤組成物においては、ピッチを分散することによりピッチ汚染を防止するという作用効果を奏するものの、その効果が十分とはいえない。すなわち、ピッチの分散性が不十分であり、分散されなかったピッチがドライパートに再付着する恐れがある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ドライパートにおけるピッチ汚染を効果的に防止することができる汚染防止剤組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、ピッチを効果的に分散させる成分として、環状シロキサン化合物を見出した。
そして、汚染防止剤組成物に、環状シロキサン化合物を含有させることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明は、（１）抄紙工程のドライパートにおけるピッチ汚染を防止するため汚染防止剤組成物であって、下記式（１）で表される直鎖状のポリシロキサン化合物と、環状シロキサン化合物と、を含有する汚染防止剤組成物に存する。
【化１】
2020165066.tif 000003
［式（１）中、置換基Ｒ１は、同一分子内において、水素原子、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基又はメタクリル基を示し、シロキサン単位の繰り返し数ｎは２０〜１４３０の整数を示す。］
【００１１】
本発明は、（２）同一分子内における置換基Ｒ１の少なくとも１つがアミノ変性基であり、アミノ変性基が下記式（２）で表される上記（１）記載の汚染防止剤組成物に存する。
【化２】
2020165066.tif 000004
［式（２）中、置換基Ｒ２及び置換基Ｒ３はそれぞれ独立して、炭素数が１〜６のアルキレン基を示し、アミノアルキレン単位の繰り返し数ｍは０〜２の整数を示す。］
【００１２】
本発明は、（３）環状シロキサン化合物が、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１種である上記（１）又は（２）に記載の汚染防止剤組成物に存する。
【００１３】
本発明は、（４）環状シロキサン化合物の配合量が、１５ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍである上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【００１４】
本発明は、（５）配合される、環状シロキサン化合物とポリシロキサン化合物との質量比が、１：５〜５００００である上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【００１５】
本発明は、（６）乳化剤と、水とを更に含有するエマルジョンであり、該エマルジョンのメジアン径が０．０１〜５．０μｍである上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【００１６】
本発明は、（７）ドライパートの中の鋳鉄からなるドライヤーロール、又は、ポリエステルからなるカンバス、に付与され、ゼータ電位が絶対値で１０〜９０である上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【００１７】
本発明は、（８）ドライパートの中の鋳鉄からなるドライヤーロールに付与され、表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、ドライヤーロールに対する接触角が８０°以下である上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【００１８】
本発明は、（９）ドライパートの中のポリエステルからなるカンバスに付与され、表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、カンバスに対する接触角が８０°以下である上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の汚染防止剤組成物は、上記式（１）で表される直鎖状のポリシロキサン化合物を含有しているので、これをドライパート（例えば、ドライヤーロール）に付与することにより、当該ドライパートに被膜が形成され、ピッチの付着が阻害される（ピッチ付着防止効果）。これにより、ドライパートのピッチ汚染を防止することができる。
また、これに加え、汚染防止剤組成物は、環状シロキサン化合物を更に含有しているので、ピッチを効率良く分散させることができる（ピッチ分散効果）。すなわち、環状シロキサン化合物が、付着が阻害されたピッチを効果的に分散することにより、ピッチの最初の付着だけでなく、ピッチの再付着も防止することができる。なお、環状シロキサン化合物の配合量は、ピッチ分散効果を十分に発揮させる観点から、上記範囲内であることが好ましい。
これらのことにより、本発明の汚染防止剤組成物によれば、ドライパートにおけるピッチ汚染を効果的に防止することができる。
【００２０】
本発明の汚染防止剤組成物においては、同一分子内における置換基Ｒ１の少なくとも１つが上記式（２）で表されるアミノ変性基である場合、直鎖状のポリシロキサン化合物により形成される被膜の被膜保持力を向上させることができる。すなわち、当該被膜を、ドライパートに定着させ易くなる。
【００２１】
本発明の汚染防止剤組成物においては、環状シロキサン化合物が、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１種である場合、ピッチを分散させる効果を確実に発揮させることができる。
【００２２】
本発明の汚染防止剤組成物において、配合される、ポリシロキサン化合物と環状シロキサン化合物との質量比が、上記範囲内であることが好ましい。この場合、ピッチ付着防止効果とピッチ分散効果のバランスが優れる。すなわち、ピッチが付着して分散できないという事態やピッチに対する分散が遅いという事態が生じることを、抑制することができる。
【００２３】
本発明の汚染防止剤組成物においては、乳化剤と、水とを更に含有するエマルジョンである場合、該エマルジョンのメジアン径を上記範囲内とすることにより、ポリシロキサン化合物及び環状シロキサン化合物の混合物であっても、両者の分散安定性が優れるものとなる。これにより、ポリシロキサン化合物及び環状シロキサン化合物を所定の割合を維持した状態で、均一にドライパートに付与することが可能となる。
【００２４】
本発明の汚染防止剤組成物においては、ゼータ電位が絶対値で上記範囲内である場合、電気的な作用により、鋳鉄からなるドライヤーロールの表面、又は、ポリエステルからなるカンバスの表面に定着し易くなるという利点がある。これにより、ドライヤーロールに付与された汚染防止剤組成物が、当該ドライヤーロールに接触する湿紙に転移しドライヤーロールに殆ど残存しない、又は、カンバスに付与された汚染防止剤組成物が、当該カンバスに接触する湿紙に転移しカンバスに殆ど残存しない、という事態が生じることを抑制することができる。
【００２５】
本発明の汚染防止剤組成物においては、表面張力を上記範囲内とすることにより、鋳鉄からなるドライヤーロールの表面、又は、ポリエステルからなるカンバスの表面に被膜を形成し易くなる。これにより、ピッチ付着防止効果をより向上させることができる。
また、ピッチに浸透し易くなるため、ピッチ分散効果も向上させることができる。
【００２６】
本発明の汚染防止剤組成物においては、鋳鉄からなるドライヤーロールに対する接触角を８０°以下とすることにより、当該ドライヤーロールの表面に被膜を形成し易くなる。
また、ポリエステルからなるカンバスに対する接触角を８０°以下とすることにより、当該カンバスの表面に被膜を形成し易くなる。
これらのことにより、ピッチ付着防止効果をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係る汚染防止剤組成物を用いるドライパートを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２９】
本発明に係る汚染防止剤組成物は、抄紙工程のドライパートに付与することにより、ドライパートがピッチにより汚染されること（以下「ピッチ汚染」という。）を防止することができる。
ここで、かかるドライパートには、ドライヤーロール、カンバス、カンバスロール、カレンダーロール、ブレーカースタックロール等の装置がある。なお、ドライパートの詳細については、後述する。
【００３０】
本発明に係る汚染防止剤組成物は、直鎖状のポリシロキサン化合物と、環状シロキサン化合物と、乳化剤と、水とを含有する。
汚染防止剤組成物においては、ドライパートに付与されると、ポリシロキサン化合物が当該ドライパートの表面に被膜を形成することにより、ピッチ付着防止効果を発揮する。
このとき、共存する環状シロキサン化合物がピッチ分散効果を発揮する。
これらの作用により、汚染防止剤組成物によれば、ドライパートにおけるピッチ汚染を効果的に防止することができる。
【００３１】
汚染防止剤組成物は、油性であるポリシロキサン化合物及び環状シロキサン化合物と、水性である水とが乳化剤により乳化されたエマルジョンとなっている。
ここで、エマルジョンのメジアン径は、０．０１〜５．０μｍであることが好ましい。この場合、ポリシロキサン化合物及び環状シロキサン化合物の混合物であっても、両者の経時的な分散安定性が優れるものとなる。
また、メジアン径が０．０１μｍ未満であると、メジアン径が上記範囲内にある場合と比較して、被膜形成後の被膜の耐水性が低下する場合があり、メジアン径が５．０μｍを超えると、メジアン径が上記範囲内にある場合と比較して、乳化安定性が低下する恐れがある。
【００３２】
汚染防止剤組成物は、鋳鉄からなるドライヤーロールに付与する場合、ゼータ電位が−９０〜−１０、若しくは、＋１０〜＋９０であることが好ましい。すなわち、絶対値で１０〜９０であることが好ましい。この場合、電気的な作用により、ドライヤーロールの表面に定着し易くなるという利点がある。
また、ゼータ電位が絶対値で１０未満であると、ゼータ電位が上記範囲内にある場合と比較して、ドライヤーロール表面への汚染防止剤組成物の吸着性が低下すると共に、乳化安定性が低下する恐れがあり、ゼータ電位が絶対値で９０を超えると、ゼータ電位が上記範囲内にある場合と比較して、ドライヤーロール表面への汚染防止剤組成物の吸着性が高くなり過ぎ、湿紙への汚染防止剤組成物の転移が不十分となる傾向にある。なお、後述するように、湿紙に適量の汚染防止剤組成物を転移させることにより、当該湿紙が接触する下流側のドライパートに汚染防止剤組成物を再転移させることが可能となる。
【００３３】
同様に、汚染防止剤組成物は、ポリエステルからなるカンバスに付与する場合、ゼータ電位が−９０〜−１０、若しくは、＋１０〜＋９０であることが好ましい。すなわち、絶対値で１０〜９０であることが好ましい。この場合、電気的な作用により、カンバスの表面に定着し易くなるという利点がある。
また、ゼータ電位が絶対値で１０未満であると、ゼータ電位が上記範囲内にある場合と比較して、カンバス表面への汚染防止剤組成物の吸着性が低下すると共に、乳化安定性が低下する恐れがあり、ゼータ電位が絶対値で９０を超えると、ゼータ電位が上記範囲内にある場合と比較して、カンバス表面への汚染防止剤組成物の吸着性が高くなり過ぎ、湿紙への汚染防止剤組成物の転移が不十分となる傾向にある。なお、後述するように、湿紙に適量の汚染防止剤組成物を転移させることにより、当該湿紙が接触する下流側のドライパートに汚染防止剤組成物を再転移させることが可能となる。
【００３４】
汚染防止剤組成物は、鋳鉄からなるドライヤーロールに付与する場合、表面張力（最大泡圧法による寿命時間１００ミリ秒時の動的表面張力）が６５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。この場合、ドライヤーロールの表面に定着し易くなるという利点がある。
また、表面張力が６５ｍＮ／ｍを超えると、表面張力が上記範囲内にある場合と比較して、ドライヤーロール表面への被膜形成速度が低下するため、十分な被膜が形成されない恐れがある。
なお、かかる表面張力の値は、自動動的表面張力計ＢＰ−Ｄ５（協和界面科学）を使用して、２５℃の環境で測定した値である
【００３５】
同様に、汚染防止剤組成物は、ポリエステルからなるカンバスに付与する場合、表面張力（最大泡圧法による寿命時間１００ミリ秒時の動的表面張力）が６５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。この場合、カンバスの表面に定着し易くなるという利点がある。
また、表面張力が６５ｍＮ／ｍを超えると、表面張力が上記範囲内にある場合と比較して、カンバス表面への被膜形成速度が低下するため、十分な被膜が形成されない恐れがある。
【００３６】
汚染防止剤組成物は、鋳鉄からなるドライヤーロールに付与する場合、当該ドライヤーロールに対する接触角が８０°以下であることが好ましい。この場合、瞬時に、ドライヤーロールの表面に被膜を形成することが可能となる。
なお、接触角は、ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ ＤＭｓ-４０１、テフロン針１８Ｇを使用して、２５℃、湿度５０％の環境で測定した値である。
また、接触角を測定するために用いる鋳鉄は、ドライヤーロールの鋳鉄と同一であっても、異なっていてもよい。但し、両者は、共に、十点平均粗さ（Ｒｚ）：０．１６μｍ以下、最大高さ（Ｒｍａｘ）：０．２１μｍ以下、算術平均粗さ（Ｒａ）：０．０４μｍ以下の鋳鉄であることが好ましい。
【００３７】
同様に、汚染防止剤組成物は、ポリエステルからなるカンバスに付与する場合、当該カンバスに対する接触角が８０°以下であることが好ましい。この場合、瞬時に、カンバスの表面に被膜を形成することが可能となる。
【００３８】
汚染防止剤組成物において、ポリシロキサン化合物は、直鎖状であり、下記式（１）で表される。
【化３】
2020165066.tif 000005
【００３９】
式（１）で表されるポリシロキサン化合物において、置換基Ｒ１は、水素原子、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基、メタクリル基等が挙げられる。なお、置換基Ｒ１は、同一分子内において全て同一のものであっても、同一分子内において隣同士で異なるものであってもよい。
また、汚染防止剤組成物には、置換基Ｒ１が異なるポリシロキサン化合物が混在していてもよい。
これらの中でも、置換基Ｒ１は、ドライヤーロール表面上での被膜保持力の観点から、メチル基及び／又はアミノ変性基であることが好ましく、同一分子内に、反応性であるアミノ変性基を含有するものであることがより好ましい。
【００４０】
ここで、エポキシ変性基としては、エポキシアルキル基又はエポキシポリエーテル基が挙げられる。
また、アミノ変性基は、下記式（２）で表される。
【化４】
2020165066.tif 000006
【００４１】
式（２）で表されるアミノ変性基において、置換基Ｒ２及び置換基Ｒ３はそれぞれ独立して、炭素数が１〜６のアルキレン基である。
これらの中でも、アミノ変性基における置換基Ｒ２及び置換基Ｒ３は、ドライヤーロール表面上での被膜保持力の観点から、それぞれ独立して、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましい。
また、置換基Ｒ２及び置換基Ｒ３は、ドライヤーロール表面上での被膜保持力の観点から、異なるアルキレン基であることが好ましく、具体的には、置換基Ｒ２がプロピレン基であり、置換基Ｒ３がエチレン基であることが特に好ましい。
【００４２】
式（２）で表されるアミノ変性基において、アミノアルキレン単位の繰り返し数ｍは０〜２の整数である。なお、アミノアルキレン単位の繰り返し数ｍが０である場合、そのアミノ変性基は、置換基Ｒ２を有しない。
アミノアルキレン単位の繰り返し数ｍが、３を超えると、ドライヤーロール表面上での被膜保持力が低下し、ピッチ付着防止効果が低下する場合がある。
これらの中でも、アミノ変性基におけるアミノアルキレン単位の繰り返し数ｍは、１であることが好ましい。
【００４３】
汚染防止剤組成物において、ポリシロキサン化合物１分子あたりのアミノ変性基の個数は、被膜保持力及びピッチ汚染防止効果の観点から、０．５〜５個であることが好ましく、０．５〜３個であることがより好ましい。
アミノ変性基の個数が０．５個未満であると、アミノ変性基の個数が上記範囲内ある場合と比較して、ドライヤーロール表面上での被膜保持力が低下し、ピッチ付着防止効果が低下する場合があり、アミノ変性基の個数が５個を超えると、アミノ変性基の個数が上記範囲内ある場合と比較して、イオン性が高くなり、且つ、ドライパートの表面に過剰に蓄積されることになるため、ドライパートの表面のべとつきが大きくなり、却ってピッチが付着し易くなるという欠点がある。
【００４４】
ここで、本明細書において、「ポリシロキサン化合物１分子あたりのアミノ変性基の個数」とは、１分子に含まれるアミノ変性基の平均個数を意味し、具体的には、アミノ変性基の総数を分子数で割った値である。すなわち、１分子あたりのアミノ変性基の個数が０．１である場合、１０分子に含まれるアミノ変性基の総数が１個であることを意味する。
【００４５】
式（１）で表されるポリシロキサン化合物において、シロキサン単位の繰り返し数ｎは、２０〜１４３０の整数であり、５０〜１０００の整数であることが好ましく、１００〜８００の整数であることがより好ましい。
シロキサン単位の繰り返し数ｎが、２０未満であると、被膜が十分に形成されない恐れがあり、シロキサン単位の繰り返し数ｎが、１４３０を超えると、粘度が高いポリシロキサン化合物が、ドライパートの表面に粘着性を帯びて付着するので、却ってピッチが付着し易くなる欠点がある。
【００４６】
ポリシロキサン化合物の２５℃における動粘度は、２００００ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１００００ｍｍ２／ｓ以下であることが更に好ましい。
動粘度が２００００ｍｍ２／ｓを超えると、動粘度が上記範囲内にある場合と比較して、べとつきが大きくなり、却ってピッチが付着し易くなる欠点がある。
【００４７】
汚染防止剤組成物において、環状シロキサン化合物は、シロキサン単位が環状となるように連結した単分子の化合物である。
具体的には、環状シロキサン化合物は、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、これらが分子内に別の置換基を有するものであることがより好ましい。
かかる置換基としては、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基又はメタクリル基が挙げられる。なお、当該置換基は、同一分子内において同一のものが複数設けられていてもよく、異なる種類のものが複数設けられていてもよい。
【００４８】
これらの中でも、置換基がアミノ変性基であることが好ましい。すなわち、環状シロキサン化合物は、メチル基の他に、分子内にアミノ変性基を有するものであることが好ましい。具体的には、環状シロキサン化合物は、アミノ変性基を有するオクタメチルシクロテトラシロキサン、アミノ変性基を有するデカメチルシクロペンタシロキサン及びアミノ変性基を有するドデカメチルシクロヘキサシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。
この場合、ピッチ分散効果を効率良く発揮させることができる。
【００４９】
また、環状シロキサン化合物の置換基は、共存する式（１）に示す直鎖状のポリシロキサン化合物の置換基Ｒ１と同一であることが好ましい。
この場合、環状シロキサン化合物と直鎖状ポリシロキサン化合物との相溶性が優れるため、汚染防止剤組成物の保存安定性が向上する。
【００５０】
また、環状シロキサン化合物として、アミノ変性基を有するオクタメチルシクロテトラシロキサン、アミノ変性基を有するデカメチルシクロペンタシロキサン及びアミノ変性基を有するドデカメチルシクロヘキサシロキサンが全て含まれることがより好ましい。
この場合、オクタメチルシクロテトラシロキサン及びデカメチルシクロペンタシロキサンが、環状シロキサン化合物全量の７０％以上を占めることが好ましい。
【００５１】
汚染防止剤組成物において、乳化剤としては、ノニオン界面活性剤又はアニオン界面活性剤を採用することが好ましい。
これらの中でも、乳化剤は、ノニオン界面活性剤であることが好ましく、特に、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル又はポリオキシエチレンステアリルエーテルであることがより好ましい。
この場合、ポリシロキサン化合物の乳化安定性を向上させるだけでなく、紙の色抜けを抑制することができる。 ちなみに、段ボール等の着色された紙を抄紙機にて製造する場合、アルキル基が低分子のポリオキシエチレンアルキルエーテルを乳化剤として用いると、紙の色を脱落させ、紙の色が斑になる欠点がある。しかし、アルキル基がデシル基、セチル基、ステアリル基のポリオキシエチレンアルキルエーテルを乳化剤として用いると、色抜けを抑制することができる。
【００５２】
汚染防止剤組成物において、ポリシロキサン化合物の配合割合は、ピッチ付着防止の観点から、０．１〜４０質量％であることが好ましく、２．０〜２０質量％であることがより好ましい。
ポリシロキサン化合物の配合割合が０．１質量％未満であると、ポリシロキサン化合物の配合割合が上記範囲内にある場合と比較して、汚染防止剤組成物中の水分が蒸発する前に、汚染防止剤組成物自体が湿紙に吸収されてしまい、被膜を十分に形成できない場合があり、ポリシロキサン化合物の配合割合が４０質量％を超えると、ポリシロキサン化合物の配合割合が上記範囲内にある場合と比較して、汚染防止剤組成物自体の粘度が大きくなり、ドライパートの表面上に均一に散布しにくく、また、タック性が大きくなり、紙面が毟れる恐れがある。
【００５３】
汚染防止剤組成物において、環状シロキサン化合物の配合量は、ピッチ分散効果を十分に発揮させる観点から、１５ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍであることが好ましく、８０ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍであることがより好ましく、１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍであることが更に好ましい。
環状シロキサン化合物の配合量が１５ｐｐｍ未満であると、配合量が上記範囲内ある場合と比較して、ピッチ分散効果が不十分となる欠点があり、環状シロキサン化合物の配合量が２００００ｐｐｍを超えると、配合量が上記範囲内ある場合と比較して、ドライパートの表面に過剰に蓄積されることになるため、ドライパートの表面のべとつきが大きくなり、却ってピッチが付着し易くなるという欠点がある。
【００５４】
汚染防止剤組成物において、配合される、環状シロキサン化合物とポリシロキサン化合物との質量比は、ピッチ付着防止効果とピッチ分散効果のバランスの観点から、１：５〜５００００であることが好ましい。
環状シロキサン化合物１質量部に対して配合されるポリシロキサン化合物の質量比が５質量部未満であると、質量比が上記範囲内にある場合と比較して、ピッチ付着防止効果が不十分となる場合があり、環状シロキサン化合物１質量部に対して配合されるポリシロキサン化合物の質量比が５００００質量部を超えると、質量比が上記範囲内にある場合と比較して、ピッチ分散効果が不十分となる場合がある。
【００５５】
汚染防止剤組成物において、ポリシロキサン化合物１質量部に対する乳化剤の配合割合は、０．０５〜０．４質量部であることが好ましく、０．１〜０．２質量部であることがより好ましい。
乳化剤の配合割合が０．０５質量部未満であると、乳化剤の配合割合が上記範囲内にある場合と比較して、乳化安定性が不十分となる場合があり、乳化剤の配合割合が０．４質量部を超えると、乳化剤の配合割合が上記範囲内にある場合と比較して、紙の色抜けの度合いが大きくなる欠点がある。
【００５６】
汚染防止剤組成物には、これら以外にも、キレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、粘度調整剤、潤滑剤、湿潤剤、ダスティング防止剤、離型剤、接着剤、表面修正剤、洗浄剤、紙力増強剤、サイズ剤、歩留向上剤、撥水剤、撥油剤、防滑剤、滑剤、柔軟剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００５７】
ここで、上記潤滑剤としては、ギアー油、ドライヤー油、タービン油、スピンドル油等の鉱油、ヤシ油、アマニ油、ヒマシ油、ナタネ油、コーン油等の植物油、流動パラフィン、イソパラフィン等のパラフィン類、ポリイソブチレン、ポリブテン、マレイン化ポリブテン、ポリエチレンワックス、マイクロワックス等の合成油等が挙げられる。
【００５８】
次に、本実施形態に係る汚染防止剤組成物の製造方法について説明する。
汚染防止剤組成物は、ポリシロキサン化合物と、環状シロキサン化合物と、乳化剤とを、水に加えて撹拌することにより、ポリシロキサン化合物及び環状シロキサン化合物が乳化された汚染防止剤組成物が製造される。
かかる撹拌には、ミキサー、ホモジナイザー、ミル等が適宜用いられる。
【００５９】
次に、ドライパートにおける汚染防止剤組成物の使用方法について説明する。
図１は、本発明に係る汚染防止剤組成物を用いるドライパートを示す概略図である。
図１に示すように、汚染防止剤組成物は、ドライパートＤで用いられる。
【００６０】
ドライパートＤは、湿紙Ｗと、該湿紙Ｗを加熱乾燥するための複数の円筒状のドライヤーロールＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７及びＤ８（以下「Ｄ１〜Ｄ８」という。）と、湿紙をドライヤーロールＤ１〜Ｄ８に押し付けるカンバスＫ１，Ｋ２と、カンバスＫ１，Ｋ２を案内するカンバスロールＫＲと、乾燥した湿紙Ｗの平滑性と紙厚を緩やかに調整するブレーカースタックロールＢと、乾燥した湿紙Ｗの平滑性と紙厚を調整するカレンダーロールＣとを備える。
【００６１】
ここで、ドライパートＤにおいて、ドライヤーロールＤ１〜Ｄ８は鋳鉄からなる。
なお、鋳鉄は、鉄を主成分とし、ニッケル、クロム、炭素及びケイ素からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む合金を鋳造したものである。
【００６２】
ドライパートＤにおいては、回転するドライヤーロールＤ１〜Ｄ８の表面に湿紙ＷがカンバスＫ１，Ｋ２により圧接される。これにより、湿紙ＷがドライヤーロールＤ１〜Ｄ８に付着し、同時に加熱乾燥されるようになっている。 その後、湿紙Ｗは、ブレーカースタックロールＢに挟持され、次いで、湿紙Ｗは、カレンダーロールＣにより高密度化される。
【００６３】
上記汚染防止剤組成物の使用方法においては、図１に示すように、ドライパートＤのドライヤーロールＤ１〜Ｄ８、カンバスＫ１，Ｋ２、ブレーカースタックロールＢ、カレンダーロールＣに対して、それぞれ矢印Ａの位置で汚染防止剤組成物が直接付与される。
このとき、ドライパートＤに付与された汚染防止剤組成物は、当該ドライパートＤに接触する湿紙Ｗに転移され、そこから湿紙Ｗが更に搬送させることにより、当該湿紙Ｗが接触する下流側のドライパートＤに汚染防止剤組成物を再転移させることができる。そうすると、上流側のドライパートＤに十分な量の汚染防止剤組成物を付与するだけで、それより下流側のドライパートＤのピッチ汚染を防止することが可能となる。
【００６４】
ここで、汚染防止剤組成物の付与方法は特に限定されず、例えば、散布ノズル等を用いて液状のシャワー方式や霧状の噴霧方式等が用いられる。
また、散布ノズルを紙幅方向にスライドさせながら、汚染防止剤組成物を吹きつけてもよい。汚染防止剤組成物をドライパートに吹き付けることにより、ピッチ汚染が防止される。
【００６５】
このとき、汚染防止剤組成物の通過する紙の単位面積あたりの散布量は、ポリシロキサン化合物の固形分量として、１０μｇ〜１００００μｇ／ｍ２であることが好ましく、３０μｇ〜１０００μｇ／ｍ２あることがより好ましい。
散布量が１０μｇ／ｍ２未満であると、散布量が上記範囲内にある場合と比較して、汚染防止剤組成物が十分にドライパートの表面に付着せず、ピッチの付着を十分に抑制できない傾向にあり、散布量が１００００μｇ／ｍ２を超えると、散布量が上記範囲内にある場合と比較して、余剰分がドライパートの表面上に蓄積し、ピッチを巻き込んで汚れを増大させたり、カンバスの目を詰まらせてしまう恐れがある。
【００６６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、本実施形態に係る汚染防止剤組成物は、直鎖状のポリシロキサン化合物と、環状シロキサン化合物と、乳化剤と、水とを含有しているが、乳化剤及び水は必ずしも必須ではない。
【００６８】
本実施形態に係る汚染防止剤組成物においては、汚染防止剤組成物をドライパートにおけるドライヤーロールに付与しているが（図１参照）、ドライパートのみならず、カンバス、カンバスロール、カレンダーロール、ブレーカースタックロール等に応用することも可能である。
【００６９】
本実施形態に係る汚染防止剤組成物においては、ドライヤーロールを鋳鉄からなるものとしているが、別の材質からなるものであってもよい。
【実施例】
【００７０】
（実施例及び比較例）
下記表１に示す構造及び配合量の有効成分（直鎖状のポリシロキサン化合物及び環状シロキサン化合物）を水に分散させ、実施例１〜３１及び比較例１〜９のサンプルを作製した。なお、直鎖状のポリシロキサン化合物は、式（１）に示す化合物を用い、環状シロキサン化合物は、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンを等量配合した混合物を用いた。
【００７１】
（評価１）
実施例１〜３１及び比較例１〜９で得られたサンプルを１０ｍｌ準備し、これにピッチ０．５ｇを加えた場合のピッチの分散性を目視にて評価した。
評価は、５割以上のピッチが分散したものを「◎」とし、３以上５割未満のピッチが分散したものを「〇」とし、０〜３割未満のピッチが分散したものを「×」とした。
得られた結果を表１に示す。
【００７２】
（評価２）
実施例１〜３１及び比較例１〜９で得られたサンプルを実機の抄紙機のドライヤーロールに４００μｇ／ｍ２となるように付与し、１時間経過後のドライヤーロールの表面に付着したピッチによる汚染の状況について目視にて評価した。
評価は、ドライヤーロール表面に汚れが付着していない状態を「◎」とし、ドライヤーロール表面の全体の１割未満に汚れが付着している状態を「〇」とし、ドライヤーロール表面の全体の１以上３割未満に汚れが付着している状態を「△」とし、ドライヤーロール表面の全体の３割以上に汚れが付着している状態を「×」とした。なお、かかる評価が「◎」、「〇」又は「△」であれば、汚染防止剤組成物に基づく汚染防止効果が発揮されているといえる。
得られた結果を表１に示す。
【００７３】
（表１）
2020165066.tif 000007
【００７４】
表１に示した結果から明らかなように、実施例１〜３１のサンプルによれば、比較例１〜９のサンプルと比較して、ピッチの分散性に優れると共に、ドライヤーロールの汚染を十分に抑制できることが確認された。
このことから、本発明に係る汚染防止剤組成物によれば、ドライパートのピッチ汚染を効果的に防止することができるといえる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の汚染防止剤組成物は、抄紙工程におけるドライパートに付与して用いられる。本発明の汚染防止剤組成物によれば、ドライパートのピッチ汚染を効果的に防止することができるので、紙の製造における歩留まりを極めて向上させることができる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｂ・・・ブレーカースタックロール
Ｃ・・・カレンダーロール
Ｄ・・・ドライパート
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８・・・ドライヤーロール
Ｋ１，Ｋ２・・・カンバス
ＫＲ・・・カンバスロール
Ｗ・・・湿紙
【図１】
2020165066.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月8日(2019.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙工程のドライパートにおけるピッチ汚染を防止するための汚染防止剤組成物であって、
下記式（１）で表される直鎖状のポリシロキサン化合物と、
環状シロキサン化合物と、
を含有する汚染防止剤組成物。
【化１】
2020165066.tif 000012
［式（１）中、置換基Ｒ１は、水素原子、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基又はメタクリル基を示し、シロキサン単位の繰り返し数ｎは２０〜１４３０の整数を示す。］
【請求項２】
同一分子内における前記置換基Ｒ１の少なくとも１つがアミノ変性基であり、
該アミノ変性基が下記式（２）で表される請求項１記載の汚染防止剤組成物。
【化２】
2020165066.tif 000013
［式（２）中、置換基Ｒ２及び置換基Ｒ３はそれぞれ独立して、炭素数が１〜６のアルキレン基を示し、アミノアルキレン単位の繰り返し数ｍは０〜２の整数を示す。］
【請求項３】
前記環状シロキサン化合物が、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項４】
前記環状シロキサン化合物の配合量が、１５ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項５】
配合される、前記環状シロキサン化合物と前記ポリシロキサン化合物との質量比が、１：５〜５００００である請求項１〜４のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項６】
乳化剤と、水とを更に含有するエマルジョンであり、
該エマルジョンのメジアン径が０．０１〜５．０μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項７】
前記ドライパートの中の鋳鉄からなるドライヤーロールに付与され、
表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記ドライヤーロールに対する接触角が８０°以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【請求項８】
前記ドライパートの中のポリエステルからなるカンバスに付与され、
表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記カンバスに対する接触角が８０°以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の汚染防止剤組成物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、（１）抄紙工程のドライパートにおけるピッチ汚染を防止するための汚染防止剤組成物であって、下記式（１）で表される直鎖状のポリシロキサン化合物と、環状シロキサン化合物と、を含有する汚染防止剤組成物に存する。
【化１】
2020165066.tif 000014
［式（１）中、置換基Ｒ１は、水素原子、アルキル基、メチルフェニル基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル基、アミノ変性基、エポキシ変性基、カルボキシ基、フェノール基、メルカプト基、カルビノール基又はメタクリル基を示し、シロキサン単位の繰り返し数ｎは２０〜１４３０の整数を示す。］
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、（７）ドライパートの中の鋳鉄からなるドライヤーロールに付与され、表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、ドライヤーロールに対する接触角が８０°以下である上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明は、（８）ドライパートの中のポリエステルからなるカンバスに付与され、表面張力が６５ｍＮ／ｍ以下であり、カンバスに対する接触角が８０°以下である上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の汚染防止剤組成物に存する。