(57)【要約】【課題】低密度化性、不透明度、白色度に優れ、含水伸度の小さい低密度紙を容易に製造することができる紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法を提供する。【解決手段】ポリアミンと多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物と炭素数１２〜３６の脂肪酸をアミド化反応して得られるポリアミド化合物又はその塩を含有することを特徴とする紙用低密度化剤、及び、紙の製造に使用するパルプを、該紙用低密度化剤で処理することを特徴とする低密度紙の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミンと多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物と炭素数１２〜３６の脂肪酸をアミド化反応して得られるポリアミド化合物又はその塩を含有することを特徴とする紙用低密度化剤。
【請求項２】
ポリアミンが、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン又はペンタエチレンヘキサミンである請求項１記載の紙用低密度化剤。
【請求項３】
多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物が、二塩基酸又は二塩基酸無水物である請求項１記載の紙用低密度化剤。
【請求項４】
多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物が、アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、ダイマー酸、無水コハク酸、無水マレイン酸又は無水フタル酸である請求項１又は請求項３記載の紙用低密度化剤。
【請求項５】
脂肪酸が、炭素数１２〜２２である請求項１記載の紙用低密度化剤。
【請求項６】
ポリアミド化合物が、さらに尿素との脱アンモニア反応により形成された尿素誘導体である請求項１記載の紙用低密度化剤。
【請求項７】
ポリアミド化合物の塩が、酸により中和された塩である請求項１記載の紙用低密度化剤。
【請求項８】
ポリアミド化合物又はその塩が、水に乳化、分散又は溶解されてなる請求項１、請求項６又は請求項７記載の紙用低密度化剤。
【請求項９】
紙の製造に使用するパルプを、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の紙用低密度化剤で処理することを特徴とする低密度紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、低密度化性、不透明度、白色度に優れ、含水伸度の小さい低密度紙を容易に製造することができる紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パルプ資源の不足、パルプ価格の高騰、地球環境保護の必要性などによって、パルプの使用量をできるだけ抑えるために、紙製品の坪量を下げる努力がなされている。新聞用紙、印刷用紙、記録用紙、包装用紙、板紙、壁紙、襖用原紙、裏打ち紙などの紙製品の坪量を低減することにより、コスト低減はもとより、森林資源の確保など、地球環境問題の解決に大きな効果をもたらすと考えられる。
また、一方では、印刷適性やボリューム感のある高品質の紙が求められており、紙の嵩を高くした密度の低い紙が要望されている。従来より、紙の嵩を高くする方法として、架橋パルプを用いる方法や、合成繊維との混抄、パルプ繊維に無機物を充填するなどの方法が行われている。しかし、架橋パルプを用いる方法や合成繊維との混抄による方法では、紙のリサイクルが難しく、コスト的にも高くなり、また、無機物の充填による方法では、紙の強度を著しく低下させるという欠点がある。これらの欠点を解消するために、抄紙時に有機化合物を添加して嵩を高くする低密度化剤が検討されている。
例えば、紙力を損なうことなく低密度化されたシートが得られる紙用低密度化剤として、油脂系非イオン界面活性剤、糖アルコール系非イオン界面活性剤又は糖系非イオン界面活性剤を含有する紙用低密度化剤（特許文献１）、高級脂肪酸のアルキレンオキシド付加物を含有する紙用低密度化剤（特許文献２）、高級アルコールのアルキレンオキシド付加物を含有する紙用低密度化剤（特許文献３）が提案されている。また、サイズ剤の効果を損なうことなく低密度化されたシートが得られる紙用低密度化剤として、オキシアルキレン基を有する多価アルコール脂肪酸エステル化合物（特許文献４）が提案されている。
しかし、これらの化合物は、イオン性がないために紙に対する自己定着性が低く、使用量の割には紙の低密度化効果が低い。また、使用量を増加すると、定着性が低いために抄紙系中に低密度化剤が蓄積し、低密度化のコントロールが難しく、発泡、浮き種などの問題を起こしやすい。また、紙の強度、表面強度や、サイズ度を低下させやすい。例えば、高級アルコールのアルキレンオキシド付加物、高級脂肪酸のアルキレンオキシド付加物、油脂系非イオン活性剤などには、分子内に親水性の高いポリアルキレンオキシド鎖が存在するために、サイズ度が著しく低下する。また、多価アルコール脂肪酸エステル化合物は、水とのなじみが悪く、そのままでは使用できないために、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤などの界面活性剤を使用しなければ、水や熱水に分散又は乳化させることが困難であり、この際に使用する界面活性剤によって、サイズ度を著しく低下させたり、発泡や浮き種などの問題が発生する。
【特許文献１】特開平１１−２００２８３号公報
【特許文献２】特開平１１−２００２８４号公報
【特許文献３】特再ＷＯ９８／０３７３０号公報
【特許文献４】特開平１１−３５０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、低密度化性、不透明度、白色度に優れ、含水伸度の小さい低密度紙を容易に製造することができる紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリアミンと多価カルボン酸と脂肪酸をアミド化反応して得られるポリアミド化合物が優れた低密度化性を付与し、容易に水に乳化、分散又は溶解し、優れた不透明性、白色度、含水伸度を有する低密度紙を効率よく製造し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）ポリアミンと多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物と炭素数１２〜３６の脂肪酸をアミド化反応して得られるポリアミド化合物又はその塩を含有することを特徴とする紙用低密度化剤、
（２）ポリアミンが、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン又はペンタエチレンヘキサミンである(１)記載の紙用低密度化剤、
（３）多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物が、二塩基酸又は二塩基酸無水物である(１)記載の紙用低密度化剤、
（４）多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物が、アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、ダイマー酸、無水コハク酸、無水マレイン酸又は無水フタル酸である(１)又は(３)記載の紙用低密度化剤、
（５）脂肪酸が、炭素数１２〜２２である(１)記載の紙用低密度化剤、
（６）ポリアミド化合物が、さらに尿素との脱アンモニア反応により形成された尿素誘導体である(１)記載の紙用低密度化剤、
（７）ポリアミド化合物の塩が、酸により中和された塩である(１)記載の紙用低密度化剤、
（８）ポリアミド化合物又はその塩が、水に乳化、分散又は溶解されてなる(１)、(６)又は(７)記載の紙用低密度化剤、及び、
（９）紙の製造に使用するパルプを、(１)ないし(８)のいずれか１項に記載の紙用低密度化剤で処理することを特徴とする低密度紙の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法によれば、低密度化性、不透明度、白色度、含水伸度などの品質に優れた低密度紙を容易に得ることができ、パルプ原料の使用量を節減して原料コストを低減し、地球環境問題の解決にも寄与することができる。本発明の紙用低密度化剤は、冷水や熱水に乳化、分散又は溶解し、容易に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の紙用低密度化剤は、ポリアミンと多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物と炭素数１２〜３６の脂肪酸をアミド化反応して得られるポリアミド化合物又はその塩を含有する。
本発明に用いるポリアミンは、２個以上のアミノ基を有する化合物であり、例えば、アルキレンジアミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、メラミン、メラミン樹脂、これらの誘導体などを挙げることができる。アルキレンジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを挙げることができる。ポリアルキレンポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘプタエチレンオクタミン、プロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、少なくとも１個のアミド化し得るアミノ基を残してアルキレンオキシドを付加したエチレンジアミンのエチレンオキシド付加物、ジエチレントリアミンのエチレンオキシド付加物などを挙げることができる。ポリアルキレンイミンとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、少なくとも１個のアミド化し得るアミノ基を残してアルキレンオキシドを付加したポリエチレンイミンのエチレンオキシド付加物などを挙げることができる。これらのポリアルキレンイミンは、線状構造の重合体であっても、分岐構造の重合体であってもよい。これらのポリアミンは、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン及びペンタエチレンヘキサミンは、良好な低密度化性や、水に対する乳化性、分散性又は溶解性を有するポリアミド化合物が得られるので、特に好適に用いることができる。
【０００７】
本発明に用いる多価カルボン酸又多価カルボン酸無水物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルバリル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、アルケニル無水コハク酸、α−オレフィン／無水マレイン酸共重合体、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などのオキシカルボン酸、これらの無水物、マレイン酸、アクリル酸などの単独重合体、共重合体などを挙げることができる。これらの多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、二塩基酸又は二塩基酸無水物は、良好な低密度化性や、水に対する乳化性、分散性又は溶解性を有するポリアミド化合物が得られるので、好適に用いることができる。多価カルボン酸のカルボキシル基数が３以上になると、得られるポリアミド化合物の水に対する乳化性、分散性又は溶解性が悪くなり、低密度化剤の乳化又は分散に界面活性剤が必要となって、紙のサイズ度が低下したり、低密度化性も低下するおそれがある。二塩基酸又は二塩基酸無水物の中で、アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、ダイマー酸、無水コハク酸、無水マレイン酸及び無水フタル酸は、優れた低密度化性や、水に対する乳化性、分散性又は溶解性を有するポリアミド化合物が得られるので、特に好適に用いることができる。
【０００８】
本発明に用いる炭素数１２〜３６の脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸、２−ブチルカプリル酸、２−ヘキシルカプリル酸、２−オクチルラウリン酸、２−デシルミリスチン酸、オレイン酸、リシノール酸、リノール酸、リノレン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、エルカ酸、リグノセリン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、イソトリデカン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、不飽和脂肪酸を二量化したダイマー酸、トール油脂肪酸、牛脂脂肪酸、ヤシ脂肪酸、パーム油脂肪酸、大豆油脂肪酸、菜種油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、ひまし油脂肪酸などの混合脂肪酸やそれらの硬化脂肪酸などを挙げることができる。混合脂肪酸の炭素数は、各脂肪酸成分のモル平均数として算出する。本発明においては、ヒドロキシル基などの置換基を有する脂肪族カルボン酸も脂肪酸に含まれる。これらの脂肪酸は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明において、脂肪酸の炭素数は、１２〜２２であることが好ましい。炭素数１２〜２２の脂肪酸からは、優れた低密度化性や、水に対する乳化性、分散性又は溶解性を有するポリアミド化合物が得られ、サイズ度、密度が低い低密度紙を容易に製造することができる。脂肪酸の炭素数が１２未満であると、製造される紙の低密度化性が低下し、バラつくおそれがある。脂肪酸の炭素数が３６を超えると、ポリアミド化合物の水に対する乳化性、分散性又は溶解性が低下し、低密度化剤の乳化又は分散に界面活性剤が必要となって、紙のサイズ度が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明において、ポリアミンと多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物と炭素数１２〜３６の脂肪酸をアミド化反応してポリアミド化合物又はその塩を製造する方法に特に制限はなく、例えば、ポリアミンに対して、多価カルボン酸を好ましくは０.１〜６.０モル倍、より好ましくは０.３〜１.５モル倍、特に好ましくは０.５〜０.９モル倍添加し、１２０〜２５０℃に加熱して脱水アミド化反応したのち、さらにポリアミンに対し、炭素数１２〜３６の脂肪酸を好ましくは０.０１〜６.０モル倍、より好ましくは０.１〜３.０モル倍、特に好ましくは０.２〜２.０モル倍添加し、１２０〜２５０℃に加熱して脱水アミド化反応して、ポリアミド化合物を製造することができる。多価カルボン酸の量がポリアミンに対して０.１モル倍未満であると、低密度化性が低下するおそれがある。多価カルボン酸の量がポリアミンに対して６.０モル倍モルを超えると、紙への定着性が低下することにより低密度化性が低下するおそれがある。炭素数１２〜３６の脂肪酸の量がポリアミンに対して０.０１モル倍未満であると、低密度化性が低下するおそれがある。炭素数１２〜３６の脂肪酸の量がポリアミンに対して６.０倍モルを超えると、紙への定着が低下することにより低密度化性が低下するおそれがある。
本発明においては、ポリアミンに対し、多価カルボン酸を好ましくは０.１〜６.０モル倍、より好ましくは０.３〜１.５モル倍、特に好ましくは０.５〜０.９モル倍添加し、さらにポリアミンに対し、炭素数１２〜３６の脂肪酸を好ましくは０.０１〜６.０モル倍、より好ましくは０.１〜３.０モル倍、特に好ましくは０.２〜２.０モル倍添加し、一度に１２０〜２５０℃に加熱して脱水アミド化反応し、ポリアミド化合物を製造することもできる。この方法では、ポリエチレンポリアミンと二塩基酸と脂肪酸との反応により、イミダゾリン環構造を形成する場合もある。
【００１０】
本発明においては、ポリアミド化合物を、さらに尿素との脱アンモニア反応により形成された尿素誘導体として使用することができる。ポリアミド化合物と尿素とを反応させる方法に特に制限はなく、例えば、アミド化反応に使用したポリアミンに対し、尿素を、好ましくは０.１〜３.０モル倍、より好ましくは０.２〜２.０モル倍、特に好ましくは０.２〜１.０モル倍添加し、１２０〜２５０℃に加熱して脱アンモニア反応により尿素誘導体を製造することができる。ポリアミド化合物を尿素誘導体とすることにより、低密度紙の白色度を向上させることができる。
本発明の紙用低密度化剤の剤型に特に制限はなく、例えば、ポリアミド化合物又はその塩をそのまま固体又は液状で用いることができ、あるいは、水や溶剤に乳化、分散又は溶解して用いることもできる。また、低密度化剤としての性能を損なわない範囲で、微量の界面活性剤などを用いて、水や溶剤に乳化、分散又は溶解して使用することもできる。
本発明において、ポリアミド化合物は、酸による中和により塩として用いることができる。中和に用いる酸に特に制限はなく、例えば、蟻酸、酢酸、酪酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸や、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、炭酸などの無機酸を挙げることができる。これらの中で、蟻酸、酢酸、乳酸、クエン酸及びリンゴ酸を好適に用いることができる。酸による中和は、反応後のポリアミド化合物に酸を添加して中和することができ、あるいは、酸の水溶液に、ポリアミド化合物を添加して中和することもできる。
【００１１】
本発明の低密度紙の製造方法においては、紙の製造に使用するパルプを、本発明の紙用低密度化剤で処理する。本発明の紙用低密度化剤でパルプを処理する工程としては、例えば、離解工程直後、叩解前後、薬品などを添加する紙料調成前後、抄紙前、古紙の再生処理前後などを挙げることができる。特に、酸により中和されたポリアミド化合物の塩を用いる場合は、そのまま固体で添加することができ、製紙工程における取り扱いが容易となる。
本発明方法において、紙の製造に使用するパルプを処理するための紙用低密度化剤の添加量に特に制限はないが、パルプ１００質量部に対して０.０１〜１０質量部であることが好ましく、０.０５〜５質量部であることがより好ましく、０.１〜３質量部であることがさらに好ましい。
本発明方法に使用するパルプに特に制限はなく、例えば、広葉樹、針葉樹などから得られる木材パルプ、バガス、ケナフ、竹パルプ、古紙再生パルプなどの植物繊維、パルプモールドなどの繊維材料などを挙げることができる。また、本発明方法により製造する低密度紙は、植物繊維、その他の絨維を膠着させて製造したものであって、素材としてレーヨン、ポリエステルなどの合成高分子物質を用いて製造した合成紙や、繊維状無機材料を配合した紙なども含まれる。
【００１２】
本発明方法により製造する低密度紙の種類に特に制限はなく、例えば、新聞用紙、印刷用紙、記録用紙、包装用紙、板紙、ライナー、中芯などのダンボール用紙、壁紙、襖紙原紙やその裏打ち紙、ティッシュペーパー、トイレットペーパーなどの衛生用紙などの紙製品を挙げることができる。紙の形態にも特に制限はなく、例えば、感熱記録紙、インクジェット記録紙、コート紙、アート紙、微コート紙などの塗被紙にも応用することができる。また、低密度化する目的にも特に制限はなく、例えば、めくりやすさ、印刷適性、ボリューム感、風合い、手触りなどの柔軟性、紙の割れ防止、層間剥離のしやすさ、吸水性、吸油性、吸樹脂性、不透明性、コスト低減、パルプ使用量の節減などを挙げることができる。
本発明方法においては、低密度化の性能を損なわない程度に、他の薬剤を添加することができる。他の薬剤としては、例えば、湿潤紙力剤、乾燥紙力剤、澱粉、ポリビニルアルコールなどの紙力剤、ドライヤー剥離剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤、脱墨剤、サイズ剤、紙質改善剤、填料、顔料、染料、消泡剤などを挙げることができる。これらの他の薬剤は、紙料調成工程において、単独に添加することができ、あるいは、あらかじめ本発明の紙用低密度化剤に混合して添加することもできる。
【実施例】
【００１３】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例において、低密度紙の評価及び全アミン価の測定は下記の方法により行った。
（１）密度
ＪＩＳ Ｐ ８１１８：１９９８に従って、密度を測定した。密度が小さいほど、低密度化性が良好である。
（２）不透明度
ＪＩＳ Ｐ ８１３８：１９７６に従って、ＣＯＬＯＲＩＭＥＴＥＲ［(株)村上色彩技術研究所、ＣＭ−５３Ｄ］を用いて不透明度を測定した。
（３）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１２３：１９６１に従って、測色機［ミノルタ(株)、ＣＭ−３７００ｄ］を用いて白色度を測定した。
（４）含水伸度
ＪＩＳ Ｐ ８１１１：１９９８に従って前処置した試験紙に、鉛筆で長さ１５ｃｍの実線を５ケ所に画き、２０℃の水に１５分浸漬した後の実線の長さを測定し、含水伸度の平均値を算出した。
（５）全アミン価
予め０.１モル／Ｌ過塩素酸で中和された氷酢酸５０ｍＬに、試料１ｇを精秤して溶解し、電位差滴定装置［平沼産業(株)、ＣＯＭ−９００］にて、０.１モル／Ｌ過塩素酸で滴定して全アミン価を求めた。
【００１４】
実施例１
温室計と窒素ガス吹き込み管を取り付けた４つ口フラスコに、トリエチレンテトラミン１４６ｇ（１.０モル）とアジピン酸７３ｇ（０.５モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながらマントルヒーターで徐々に加熱昇温し、１５０〜２００℃にて５時間脱水アミド化反応を行った。得られた化合物にさらにステアリン酸２８４ｇ（１.０モル）を添加して、窒素ガスを吹き込みながらマントルヒーターで徐々に加熱昇温し、１８０〜２２０℃にて５時間脱水アミド化反応を行った。得られたポリアミド化合物は、全アミン価が２４３であった。反応終了後、冷却して蟻酸４６.７ｇ（全アミン価の５０モル％）を添加して中和し、１０質量％となるように水を添加して乳化・分散液状の低密度化剤を得た。
広葉樹晒しクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）と針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を質量％で７０／３０に配合し、フリーネス４４０ｍＬに叩解してパルプスラリーを調製した。このパルプスラリーをラボスターラー［ヤマト(株)］にて撹拌しながら、低密度化剤を対パルプ０.５質量％になるように添加し、５分間撹拌した。次に、角型シートマシン［熊谷理器工業(株)］にて坪量８０ｇ／ｍ2となるように抄紙し、プレス機［熊谷理器工業(株)］により０.３ＭＰａで５分プレスしたのち、ヤンキードライヤー［熊谷理器工業(株)］にて１０５℃で３分乾燥して低密度紙を得た。
得られた低密度紙の密度は０.５５０ｇ／ｃｍ3、不透明度は８８.７％、白色度は８０.０、含水伸度は１.００％であった。
【００１５】
実施例２〜１４
第１表に示すポリアルキレンポリアミン、二塩基酸、二塩基酸の対ポリアルキレンポリアミンモル倍数、脂肪酸、脂肪酸の対ポリアルキレンポリアミンモル倍数、中和酸、中和量を用いて低密度化剤を調製した以外は、実施例１と同様にして、低密度紙を得た。
実施例１５
実施例１で得られた全アミン価が２４３のポリアミド化合物に、蟻酸４６.７ｇ（全アミン価の５０モル％）を添加して中和し、冷却後、粉砕して粉末状として低密度化剤を得た。この低密度化剤を用いた以外は、実施例１と同様にして、低密度紙を得た。
実施例１６
実施例１で得られた全アミン価が２４３のポリアミド化合物を、１０質量％となるように蟻酸４６.７ｇ（全アミン価の５０モル％）を含む水溶液に添加して乳化・分散液状の低密度化剤を得た。この低密度化剤を用いた以外は、実施例１と同様にして、低密度紙を得た。
実施例１７
温度計と窒素ガス吹き込み管を取り付けた４つ口フラスコに、トリエチレンテトラミン１４６ｇ（１.０モル）とコハク酸５９ｇ（０.５モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながらマントルヒーターで徐々に加熱昇温し、１５０〜２００℃にて５時間脱水アミド化反応を行った。得られた化合物にさらにステアリン酸２８４ｇ（１.０モル）を添加して、窒素ガスを吹き込みながらマントルヒーターで徐々に加熱昇温し、１８０〜２２０℃にて５時間脱水アミド化反応した。反応終了後１２０℃にて、尿素１２ｇ（０.２モル）を添加し、１７０〜１８０℃で３時間脱アンモニア反応を行った。得られたポリアミド化合物は、全アミン価が１９７であった。反応終了後、冷却して蟻酸３７.８ｇ（全アミン価の５０モル％）を添加して中和し、１０質量％となるよう水を添加して乳化・分散液状の低密度化剤を得た。
この低密度化剤を用いた以外は、実施例１と同様にして、低密度紙を得た。
【００１６】
比較例１〜７
第２表に示す化合物を用いて、１０質量％となるように水を添加して、乳化、分散又は可溶液状の低密度化剤を得た。これらの低密度化剤を用いた以外は、実施例１と同様にして、低密度紙を得た。
比較例８
低密度化剤を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして、抄紙した。
実施例１〜１７で用いた低密度化剤の合成処方及び外観を第１表に、比較例１〜８で用いた低密度化剤を第２表に、実施例１〜１７及び比較例１〜８で得られた低密度紙の密度、不透明度、白色度及び含水伸度を第３表に示す。
【００１７】
【表１】
2006316388.tif 000002
【００１８】
【表２】
2006316388.tif 000003
【００１９】
【表３】
2006316388.tif 000004
【００２０】
【表４】
2006316388.tif 000005
【００２１】
【表５】
2006316388.tif 000006
【００２２】
【表６】
2006316388.tif 000007
【００２３】
乳化分散状である低密度化剤を用いた実施例１〜１４と実施例１６〜１７の低密度紙及び粉末状である低密度化剤を用いた実施例１５の低密度紙は、従来の低密度化剤を用いた比較例１〜３の低密度紙及び界面活性剤を併用した比較例４〜５の低密度紙と比べて、密度が低く、低密度化性に優れ、不透明度と白色度が高く、含水伸度が小さい。また、ポリアミンと二塩基酸のみの反応物からなる低密度化剤を使用した比較例６の低密度紙及びポリアミンと脂肪酸のみの反応物からなる低密度化剤を使用した比較例７の低密度紙と比べても、密度が低く、低密度化性に優れ、不透明度と白色度が高く、含水伸度が小さい。本発明の低密度化剤で処理することにより、優れた低密度紙を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法によれば、低密度化性、不透明度、白色度、含水伸度などの品質に優れた低密度紙を容易に得ることができ、パルプ原料の使用量を節減して原料コストを低減し、地球環境問題の解決にも寄与することができる。本発明の紙用低密度化剤及び本発明方法によれば、紙用低密度化剤が冷水や熱水に乳化、分散又は溶解し、容易に使用することができる。