(57)【要約】【課題】  インキ剥離性と捕集性の両方が良い脱墨剤の提供。【解決手段】  アミド窒素に水素原子を持つアミド化合物にアルキレンオキサイドを付加した化合物を含む脱墨剤であって、  アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド単位を平均でｘモル、プロピレンオキサイド単位を平均でｙモル、ブチレンオキサイド単位を平均でｚモル含むものであり、ｘ、ｙ及びｚが下記の（I）〜（IV）の関係を満たす脱墨剤。      ２≦ｘ≦１００                    （I）      ２≦ｙ≦１００                    （II）      ０≦ｚ≦１００                    （III）      ０．１≦ｘ／（ｙ＋ｚ）≦１０      （IV）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミド窒素に水素原子を持つアミド化合物にアルキレンオキサイドを付加した化合物を含む脱墨剤であって、
アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド単位を平均でｘモル、プロピレンオキサイド単位を平均でｙモル、ブチレンオキサイド単位を平均でｚモル含むものであり、ｘ、ｙ及びｚが下記の（I）〜（IV）の関係を満たす脱墨剤。
２≦ｘ≦１００                    （I）
２≦ｙ≦１００                    （II）
０≦ｚ≦１００                    （III）
０．１≦ｘ／（ｙ＋ｚ）≦１０      （IV）
【請求項２】
アミド化合物が一般式（１）のものである請求項１記載の脱墨剤。
【化１】
2006183204.tif 000006
〔式中、Ｒ１は炭素数６〜２４のアルキル基及び炭素数６〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表し、Ｒ２は水素、炭素数１〜２４のアルキル基及び炭素数２〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表す。〕
【請求項３】
アミド化合物が一般式（２）のものである請求項１記載の脱墨剤。
【化２】
2006183204.tif 000007
〔式中、Ｒ３は炭素数６〜２４のアルキル基及び炭素数６〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表し、Ｒ４は水素、炭素数１〜２４のアルキル基及び炭素数２〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表し、ｎは２〜６の数を表す。〕
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の脱墨剤を古紙原料１００重量部に対し、０．０２〜２重量部を用いる脱墨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新聞古紙、雑誌古紙、ＯＡ古紙及び色上古紙等をリサイクルして再生紙を得る際に用いる脱墨剤及びそれを用いた脱墨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
古紙の再生は、脱墨処理によって、原料古紙からインキを剥離／除去し、再生パルプを得て再生紙を製造することによって行われる。この工程で用いられる脱墨剤は、従来、印刷技術の進歩に伴いインキを剥離する性能を強化してきた。具体的には、脂肪酸、脂肪酸アルキレンオキサイド付加物、高級アルコールアルキレンオキサイド付加物等を用いた脱墨剤が挙げられる。また、剥離したインキの除去効率を上げるために高級アルコールアルキレンオキサイドと脂肪酸の併用を行う技術も報告されている。
【０００３】
しかしながら、近年、回収古紙の選別が進んだこと、回収古紙の流通経路が確立され回収されてから脱墨までの時間が短縮されたこと、脱墨設備の開発が進み強力な機械力をかけることによりインキ剥離が強化されたこと、インキ剥離に有利なチラシ、色上古紙等塗工紙の古紙が増加したこと等により、インキ剥離が比較的容易となり、インキ剥離性よりむしろインキ捕集性（古紙から剥離したインキを気泡表面に吸着させて集め、気泡と共に浮上させることで、インキのパルプへの再結合を防止して、インキとパルプを完全に分離する性能）が求められるようになった。
【０００４】
このような現状で、インキ剥離性が強いとされる高級アルコールアルキレンオキサイドは、古紙に対してインキ剥離は十分であるものの、インキ分散性が強いため、フロテーションでのインキ捕集性を低下させてしまうという問題が起こっている。インキ捕集性の向上を狙って脂肪酸を併用することも行われているが十分ではなく、粘着物の凝集も一部で引き起こすことから添加量の決定に関して注意を要する。
【０００５】
一方、かつて用いられていた脂肪酸アルキレンオキサイド付加物のようなインキ分散性が弱い脱墨剤を用いるという選択肢もあるが、インキ捕集性が弱くインキ剥離性に関しても不十分で高い添加率が要求される。以上の状況から、インキ剥離性及びインキ捕集性のバランスが取れた脱墨剤の提供が望まれている。
【０００６】
特許文献１には、エチレンオキサイドを付加したアミド化合物、陰イオン性界面活性剤と高級脂肪酸（塩）とを含有する古紙再生用脱墨剤が開示され、アミド化合物は高級脂肪酸のインク補集性を阻害することなく、陰イオン界面活性剤の発泡性を増加させる作用をしている。
【０００７】
特許文献２には、脂肪酸混合物を溶解させる非イオン性界面活性剤として、アルコール類、アミド類、脂肪酸類にアルキレンオキサイドを付加した化合物が開示されており、最も好ましい態様として高級アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤が開示されている。
【特許文献１】特開昭６１−８９３９４号公報
【特許文献２】特開平８−１２０５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２に開示された発明では、インキ剥離性及びインキ捕集性の両方をバランス良く備えた脱墨剤を提供することはできない。
【０００９】
本発明は、インキ剥離性及びインキ捕集性が良好でバランスが取れた脱墨剤、及びそれを用いた脱墨方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、課題の解決手段として、
アミド窒素に水素原子を持つアミド化合物にアルキレンオキサイドを付加した化合物を含む脱墨剤であって、
アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド単位を平均でｘモル、プロピレンオキサイド単位を平均でｙモル、ブチレンオキサイド単位を平均でｚモル含むものであり、ｘ、ｙ及びｚが下記の（I）〜（IV）の関係を満たす脱墨剤、及び脱墨剤を用いる脱墨方法を提供する。
【００１１】
２≦ｘ≦１００                    （I）
２≦ｙ≦１００                    （II）
０≦ｚ≦１００                    （III）
０．１≦ｘ／（ｙ＋ｚ）≦１０      （IV）
【発明の効果】
【００１２】
本発明の脱墨剤は、インキ剥離性及びインキ捕集性の両方が高く、高品質な脱墨パルプを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜脱墨剤＞
本発明で用いるアミド窒素に水素原子を持つアミド化合物としては、一般式（１）及び（２）で表されるアミド化合物から選ばれるものが好ましい。
【００１４】
【化３】
2006183204.tif 000002
【００１５】
〔式中、Ｒ１は炭素数６〜２４のアルキル基及び炭素数６〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表し、Ｒ２は水素、炭素数１〜２４のアルキル基及び炭素数２〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表す〕。
【００１６】
Ｒ１は、直鎖又は分岐鎖の炭素数６〜２４のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数６〜２４のアルケニル基から選ばれるものであり、直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルケニル基から選ばれるものがより好ましい。
【００１７】
Ｒ２は、水素、直鎖又は分岐鎖の炭素数１〜２４のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数２〜２４のアルケニル基から選ばれるものであり、水素、直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルケニル基から選ばれるものがより好ましい。
【００１８】
【化４】
2006183204.tif 000003
【００１９】
〔式中、Ｒ３は炭素数６〜２４のアルキル基及び炭素数６〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表し、Ｒ４は水素、炭素数１〜２４のアルキル基及び炭素数２〜２４のアルケニル基から選ばれるものを表し、ｎは２〜６の数を表す〕。
【００２０】
Ｒ３は、直鎖又は分岐鎖の炭素数６〜２４のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数６〜２４のアルケニル基から選ばれるものであり、直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルケニル基から選ばれるものがより好ましい。ｎは２〜６の数であり、２が特に好ましい。
【００２１】
Ｒ４は、水素、直鎖又は分岐鎖の炭素数１〜２４のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数２〜２４のアルケニル基から選ばれるものであり、水素、直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルキル基及び直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜２２のアルケニル基から選ばれるものがより好ましい。
【００２２】
一般式（１）又は（２）のアミド化合物としては、アルキルアミド、アルケニルアミド、Ｎ−アルキルアルキルアミド、ジアルキルエチレンビスアミド、ジアルキレンエチレンビスアミド等が挙げられる。
【００２３】
具体的には、ヘキシルアミド、オクチルアミド（カプリルアミド）、ノナアミド、デカアミド、ウンデカアミド、ドデカアミド（ラウリルアミド）、テトラデカアミド（ミリスチルアミド）、ヘキサデカアミド（パルメチルアミド）、オクタデカアミド（ステアリルアミド）、イソステアリルアミド、オレイルアミド、エイコシアミド、ドコシルアミド、２−エチルヘキシルアミド、Ｎ−メチルヘキシルアミド、Ｎ−メチルオクチルアミド、Ｎ−メチルノナアミド、オクチルステアリルエチレンビスアミド、ジラウリルエチレンビスアミド、ジミリスチルエチレンビスアミド、ジパルメチルエチレンビスアミド、ジステアリルエチレンビスアミド、ジイソステアリルエチレンビスアミド、ジオレイルエチレンビスアミド等が挙げられる。
【００２４】
本発明で用いるアルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド（ＥＯ）単位を平均でｘモル、プロピレンオキサイド（ＰＯ）単位を平均でｙモル、ブチレンオキサイド（ＢＯ）単位を平均でｚモル含むものであり、ｘ、ｙ及びｚが下記の（I）〜（IV）の関係を満たすものであり、好ましくは下記（I）〜（V）の関係を満たすものである。アルキレンオキサイドを付加させる場合の付加形態はランダム付加が好ましい。
【００２５】
２≦ｘ≦１００                    （I）
２≦ｙ≦１００                    （II）
０≦ｚ≦１００                    （III）
０．１≦ｘ／（ｙ＋ｚ）≦１０      （IV）
４≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦２００            （V）
（I）のエチレンオキサイドの平均付加モル数（ｘ）は、２〜１００モルが好ましく、更に好ましくは５〜８０モル、特に好ましくは１０〜８０モルである。
【００２６】
（II）のプロピレンオキサイドの平均付加モル数（ｙ）は、２〜１００モルが好ましく、更に好ましくは５〜８０モル、特に好ましくは１０〜６０モルである。
【００２７】
（III）のブチレンオキサイドの平均付加モル数（ｚ）は、１００モル以下が好ましく、更に好ましくは０〜５０モル、特に好ましくは０〜２０モルである。
【００２８】
（IV）のｘ／（ｙ＋ｚ）は、０．１〜１０であり、更に好ましくは、０．３〜３である。
【００２９】
（V）の（ｘ＋ｙ＋ｚ）は、４〜２００モルが好ましく、更に好ましくは１０〜１６０モルである。
【００３０】
ここで、アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、１分子あたりの平均付加モル数を意味し、例えば、アミド窒素に水素原子を２個持つアミド化合物の場合は２本のアルキレンオキサイド鎖の合計である。
【００３１】
本発明の脱墨剤は、従来一般に行われているアルキレンオキサイドの重合付加反応を適用して製造できる。例えば、窒素雰囲気下で、アミド窒素に水素原子を持つアミド化合物に、触媒としてアルカリ性化合物を加え、所定の組成のアルキレンオキサイドを所定量付加重合させる方法を適用して製造できる。
【００３２】
本発明の脱墨剤は、例えば、一般式（１）のアミド化合物を用いた脱墨剤から選ばれる１種又は２種以上のものでもよく、一般式（２）のアミド化合物を用いた脱墨剤から選ばれる１種又は２種以上のものでもよく、これらの混合物でもよい。
【００３３】
一般式（１）のアミド化合物を用いた脱墨剤〔脱墨剤（１）〕と一般式（２）のアミド化合物を用いた脱墨剤〔脱墨剤（２）〕の混合物にするときに比率は特に制限されないが、脱墨剤（１）／脱墨剤（２）の質量比で、１／９〜９／１が好ましく、１／３〜３／１がより好ましい。
【００３４】
＜脱墨方法＞
本発明の脱墨剤を用いた脱墨方法においては、処理する古紙原料１００重量部（絶乾重量）に対し、脱墨剤を０．０２〜２重量部用いることが好ましく、更に好ましくは０．０５〜１．０重量部、特に好ましくは、０．１〜０．６重量部である。
【００３５】
本発明の脱墨方法においては、本発明の脱墨剤と公知の脱墨剤を混合して使用することができる。公知の脱墨剤としては、脂肪酸及び脂肪酸塩、脂肪酸−アルキレンオキサイド付加物、高級アルコール−アルキレンオキサイド付加物、アルキルアミン−アルキレンオキサイド付加物、ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
また、本発明の脱墨方法においては、脱墨剤と、苛性ソーダ、珪酸ソーダ、過酸化水素等の無機薬品を併用することができる。
【００３７】
本発明の脱墨方法においては、脱墨剤をインキ剥離工程、インキ除去工程、洗浄工程において、一括又は分割して添加使用できる。具体的には、パルパー、ニーダー、ケミカルミキサー等のインキ剥離工程、フロテーター等のインキ除去工程、シックナー、ウォッシャー、エキスト等の洗浄工程の作業前又は作業中に添加することができる。特に本発明の脱墨剤は、添加後にフロテーション処理をすることが好適であり、フロテーション工程までに添加されることが望ましい。
【００３８】
本発明の脱墨剤の脱墨機構は、充分に解明されていないが、以下のようであると考えられる。
【００３９】
インキ剥離性に関しては、非イオン界面活性剤としての界面活性能によるものと推定される。従来、インキ剥離性が良好な脱墨剤として高級アルコール系非イオン性界面活性剤が知られているが、本発明の脱墨剤における疎水基としてのアルキル基部分のアルキルアミド基は、高級アルコールに匹敵する疎水性を示すから、優れたインキ剥離性が発揮されるものと考えられる。
【００４０】
インキ捕集性に関しては、高級アルコール系非イオン性界面活性剤や脂肪酸系非イオン性界面活性剤のアルキル基が疎水性のみを示すのに対し、アルキルアミド基は、窒素及びカルボニル基が分極し、極性を持つことから、脱墨系中で負電化を表面に有するインキとの相互作用が強くなり、インキの凝集が促進される、或いはインキの気泡への吸着が促進される等の現象により、より多くのインキを気泡表面に吸着させて集め、気泡と共に浮上させることができる。その結果、パルプとインキの分離効率が向上され、古紙から剥離したインキとパルプの再結合を防止して、完全に分離する性能が発揮されるものと推定される。
【００４１】
本発明の脱墨剤及び脱墨方法の適用対象となる古紙は、新聞古紙、チラシ古紙、雑誌古紙、色上古紙、ＯＡ古紙及びこれらの混合古紙等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４２】
本発明の脱墨剤及び脱墨方法は、これらの古紙等を原料として再生紙を製造する際に使用され、詳しくは、フロテーション法、洗浄法、及びその折衷法で脱墨処理する工程で用いられ、特にフロテーション法において良好な脱墨性能が発揮される。
【実施例】
【００４３】
実施例及び比較例
〔脱墨処理方法〕
約５ｃｍ各に裁断した古紙原料（新聞紙／チラシ＝６／４）１００重量部（絶乾重量）に対し、苛性ソーダ１．５重量部、３号珪酸ソーダ１．５重量部、過酸化水素０．５重量部、表１の脱墨剤、水１９００重量部を離解機に入れ、１０分間、３０００ｒｐｍで離解した。
【００４４】
【表１】
2006183204.tif 000004
【００４５】
次に、パルプ濃度が２５％になるまで１５０メッシュステンレスワイヤーにて濃縮し、６０℃、６０分間漂白を行った。その後、パルプ濃度１％となるよう４０℃の水を加え、パルプをよく分散し、パルプスラリーを得た。このパルプスラリーを用いて、ラボフロテーターにて、パルプスラリー１Ｌ当たり１．５Ｌ／分の送気量で１０分間フロテーションを行い、インキを捕集して処理系外に除去した。
【００４６】
〔白色度評価〕
脱墨処理によって得られたフロテーション後のパルプスラリーを、１５０メッシュワイヤーで坪量１５０ｇ／ｃｍ２となるようにＪＩＳ  Ｐ８２０９−１９９４に従い手すきシートを作製した。このシートを、日本電色社製  白色度計ＰＦ−１０を用いて、ＪＩＳ  ８１２３−１９６１に従い測定した。なお、白色度が優れていることは、インキ捕集性とインキ剥離性の両方が良いことを意味する。
【００４７】
〔インキ剥離性評価〕
脱墨処理によって得られたフロテーション後のパルプスラリーを一定量取り、スラリー体積の１５倍の水で希釈した後、１５０メッシュワイヤーでパルプ濃度１３％となるように濃縮した。更に２００倍の水で希釈の後、１５０メッシュワイヤーでパルプ濃度１３％となるように濃縮する操作を４回行い、完全に遊離インキを除去したパルプスラリーを得た。
【００４８】
１５０メッシュワイヤーで坪量１５０ｇ／ｃｍ２となるようにＪＩＳ  Ｐ８２０９−１９９４に従い、手すきシートを作製した。このシートを、画像解析装置ニレコ社製  ルーゼックスＦを用いて２０倍の倍率で測定し、下記式にて未剥離インキ量を算出した。
【００４９】
未剥離インキ面積率（％）＝（Ｓ／Ｆ）×１００
Ｓ：１００視野中に計測されたインキ面積
Ｆ：１００視野の合計面積１５０００ｍｍ２（１視野の面積１５０ｍｍ２）
【００５０】
【表２】
2006183204.tif 000005
【００５１】
表２の結果より、実施例はフロテーションにおけるインキ捕集性が良好であり、インキ剥離性と両立していることは明白である。尚、白色度の０．５ポイントの差及び、未剥離インキ面積率０．０５の差は、目視で優位差が十分に確認できる程度である。