(57)【要約】    本発明は、紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な新規な製紙用組成物、製紙プロセスの間に所定のホスフェートエステルを繊維パルプに加える、紙粉及びダスティングを減少させる方法及びホスフェートエステルを含む、紙粉及びダスティングを減少させるための新規な添加物組成物に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに使用するための組成物であって、繊維パルプ及び製造される紙１トン当り下記の式Ｉ又はＩＩ：
Ｒ１Ｏ［ＰＯ（ＯＺ）］Ｏ−Ｍ＋、  Ｒ１Ｏ［ＰＯ（ＯＺ）］ＯＺ
Ｉ                              ＩＩ
（式中、
Ｒ１は、炭素原子２〜２４のアルキル鎖、又は１個以上の＞ＮＲ２もしくは−Ｏ−基によって中断される該アルキル鎖であり或は該アルキル又は中断されるアルキルは、１個以上の−ＮＲ２Ｒ３もしくはＯＨ基によって置換され、ここで、Ｒ２及びＲ３は、独立に、Ｈ、炭素原子１〜８のアルキル鎖又は１個以上の−ＯＨ基によって置換される炭素原子２〜６のアルキル鎖であり、
Ｚは、独立に、Ｈ又は炭素原子１〜２４のアルキル鎖、又は１個以上の＞ＮＲ２もしくは−Ｏ−基によって中断される該アルキル鎖であり或は該アルキル又は中断されるアルキルは、１個以上の−ＮＲ２Ｒ３もしくは−ＯＨ基によって置換され、ここで、Ｒ２及びＲ３は、独立に、Ｈ、炭素原子１〜８のアルキル鎖又は１個以上の−ＯＨ基によって置換される炭素原子２〜６のアルキル鎖であり、
或は
Ｒ１及びＺ基の内の１個は、Ｇ基によって結合され、
―Ｒ１―Ｇ―Ｚ―
隣接する酸素及び亜リン原子と一緒に炭素原子２〜８を含有する５〜１２員複素環を形成し、ここで、Ｇは、直接結合、酸素原子又はＮ−Ｒ２であり、Ｒ２は、上に記載した通りであり、並びに
Ｍ＋は、Ｈ、アミノカチオン又はアルカリ金属及びアルカリ土類金属の群から選択される金属カチオンである）
の少なくとも一種のホスフェートエステル約０．０１〜約５ｋｇを含む、組成物。
【請求項２】
Ｒ１が炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、
Ｚは、独立に、Ｈ又は炭素原子１〜１８のアルキル鎖、又は１個以上の＞ＮＲ２もしくは−Ｏ−基によって中断される該アルキル鎖であり或は該アルキル又は中断されるアルキルは、１個以上の−ＮＲ２Ｒ３もしくは−ＯＨ基によって置換され、ここで、Ｒ２及びＲ３は、独立に、Ｈ、炭素原子１〜８のアルキル鎖又は１個以上の−ＯＨ基によって置換される炭素原子２〜６のアルキル鎖であり、及び
Ｍ＋は、Ｈ、アミノカチオン、又はアルカリ金属及びアルカリ土類金属の群から選択される金属カチオンである、
請求項１記載の組成物。
【請求項３】
Ｒ１が、炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、Ｚが、Ｈ又は炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、及びＭ＋が、Ｈ又はアミノカチオンである、請求項１記載の組成物。
【請求項４】
Ｍ＋が、アミノカチオンであり、かつアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム、ジイソプロパノールアンモニウム及びトリイソプロパノールアンモニウムからなる群から選択される、請求項１記載の組成物。
【請求項５】
前記ホスフェートエステルを過剰のアミン塩基で中和する、請求項１記載の組成物。
【請求項６】
更に、ワックス粒子を、重量によりワックス粒子対ホスフェートエステル約０．１：１〜約９：１の範囲の量で含む、請求項１記載の組成物。
【請求項７】
前記ワックスが、ミネラルワックス、スラックワックス又は精製パラフィンワックス及びポリエチレン合成ワックスからなる群から選択される、請求項６記載の組成物。
【請求項８】
均質化される、請求項６記載の組成物。
【請求項９】
前記ワックスの粒度が約１００μｍより小さい、請求項６記載の組成物。
【請求項１０】
更に、でんぷんを、重量によりでんぷん対ホスフェートエステル約０．１：１〜約９：１の範囲の量で含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
前記でんぷんが、ジャガイモでんぷん、タピオカでんぷん及びコーンでんぷんからなる群から選択される、請求項１０記載の組成物。
【請求項１２】
前記でんぷんがカチオン性である、請求項１０記載の組成物。
【請求項１３】
更に、リグノスルフェートを、重量によりリグノスルフェート対ホスフェートエステル約０．１：１〜約６：１の範囲の量で含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１４】
前記リグノスルフェートが、アンモニウムリグノスルフェート及びナトリウムリグノスルフェートからなる群から選択される、請求項３記載の組成物。
【請求項１５】
更に、有効量の殺生剤を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１６】
製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物であって、
１）請求項１記載のホスフェートエステル約５〜約５０％
２）水約４０〜約９５％
３）ワックス約０〜約５０％
４）でんぷん約０〜約５０％
５）リグノスルフェート約０〜約３０％
６）殺生剤約０〜約３％
を含み、パーセンテージは、最終配合物中の物質の重量パーセントを言う添加物組成物。
【請求項１７】
ワックス少なくとも約５％を含む、請求項１６記載の製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物。
【請求項１８】
でんぷん少なくとも約５％を含む、請求項１６記載の製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物。
【請求項１９】
リグノスルフェート少なくとも約５％を含む、請求項１６記載の製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物。
【請求項２０】
ワックスが、ミネラルワックス、スラックワックス又は精製パラフィンワックス及びポリエチレン合成ワックスからなる群から選択され；でんぷんが、ジャガイモでんぷん、タピオカでんぷん及びコーンでんぷんからなる群から選択され；リグノスルフェートが、アンモニウムリグノスルフェート及びナトリウムリグノスルフェートからなる群から選択され及び添加物が均質化され、該ワックスの粒度が約１００μｍより小さい、請求項１６記載の製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物。
【請求項２１】
過剰のアミン塩基を加えることによって中和される、請求項１６記載の製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物。
【請求項２２】
カチオン性である、請求項１６記載の製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物。
【請求項２３】
請求項１記載のホスフェートエステルを製造される紙１トン当り約０．０１〜約５ｋｇの量で繊維パルプに加える工程の後に、ウエブ形成する工程を含む、紙粉及びダスティングを減少させる方法。
【請求項２４】
ホスフェートエステルを、過剰のアミン塩基を製造される紙１トン当り約０．０１〜約５ｋｇの量で繊維パルプに加えることによって中和した後に、ウエブ形成する、請求項２３記載の紙粉及びダスティングを減少させる方法。
【請求項２５】
請求項１７記載の添加物組成物を製造される紙１トン当り約０．０５〜約５ｋｇの量で繊維パルプに加える工程の後に、ウエブ形成する工程を含む、紙粉及びダスティングを減少させる方法。
【請求項２６】
請求項１８記載の添加物組成物を製造される紙１トン当り約０．０５〜約５ｋｇの量で繊維パルプに加える工程の後に、ウエブ形成する工程を含む、紙粉及びダスティングを減少させる方法。
【請求項２７】
請求項１９記載の添加物組成物を製造される紙１トン当り約０．０５〜約５ｋｇの量で繊維パルプに加える工程の後に、ウエブ形成する工程を含む、紙粉及びダスティングを減少させる方法。
【請求項２８】
請求項２０記載の添加物組成物を製造される紙１トン当り約０．０５〜約５ｋｇの量で繊維パルプに加える工程の後に、ウエブ形成する工程を含む、紙粉及びダスティングを減少させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な新規な製紙用組成物、製紙プロセスの間に所定のホスフェートエステルを繊維パルプに加える、紙粉及びダスティングを減少させる方法及び使用する新規な添加物組成物に関する。
【０００２】
紙粉及びダスティングは、紙表面における繊維の剥離に関する。それは、製紙における乾燥段階で並びに印刷装置のような紙を取り扱うために使用される機械及び装置において問題を引き起こす。例えば、印刷の間に紙表面から剥がれる繊維は、ブランケット、プレート、及びローラーのようなプレス上に繊維の蓄積を引き起こす。紙粉及びダスティングは、幾種かの印刷器の心配のたねになり得る；繊維は、インキ移動を妨げ、ブランケットを洗浄するためにプレスを止めることは、費用がかかる。
【０００３】
紙粉及びダスティングを減少させるのに、機械的な方法及び化学的な添加物が通常、使用される。例えば、乾燥機シリンダー上のＴｅｆｌｏｎ（登録商標）コーティングは、その上の繊維の付着を相当に低減させるが、Ｔｅｆｌｏｎは、絶縁材であるので、熱伝導もまた減少させる。その上に、それは、かき傷に敏感でありかつ急速に劣化する。印刷する間に、水流量を増大しかつブランケットのプレス速度を低減させることは、紙粉及びダスティングを減少させるが、それは、また、生産レベルを低下させる。紙粉及びダスティングの問題を解決するために、米国特許第６，３９８，９１２号は、でんぷんから作られる添加物について記載し、一方、米国特許第６，５６５，６４６号は、クレーから作られる添加物について記載している。これらの公知の解決法にもかかわらず、紙粉及びダスティングは重大な問題のままであり、製紙用の新規な添加物についての要求が存在する。
【０００４】
本発明の目的は、紙粉及びダスティングを減少させる製紙用の新規な組成物を提供することである。
【０００５】
本発明の目的はまた、少なくとも一種のホスフェートエステルを含む製紙用の新規な紙粉減少用組成物であって、これを繊維パルプに配合した後に、ウエブ形成する組成物を提供することである。
【０００６】
本発明の目的はまた、紙保留及び排水並びにすべり角に影響を与えることのない、製紙用の新規な紙粉減少用添加物組成物も提供するにある。
【０００７】
上記やその他の目的は、製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに使用するための、ホスフェートエステルを含む繊維パルプ組成物を提供することによって達成される。本発明に従う添加物組成物は、該ホスフェートエステルを含み、繊維パルプに加えた後にウエブ形成して紙粉及びダスティングを減少させる。本発明のホスフェートエステル成分は、また、リン酸の有機エステル又はアルコールホスフェートとも呼ぶことができ、アミン又はアルカリもしくはアルカリ土類に由来する塩基で中和してもよい。そのようなホスフェートエステル又は中和されたホスフェートエステルは、界面活性剤としての使用及びその他の用途用に市販されている。
【０００８】
本発明の別の態様は、本発明のホスフェートエステル又は中和されたホスフェートエステルを繊維パルプに加えた後に、ウエブ形成することを含む、紙粉及びダスティングを減少させる方法を含む。
【０００９】
本発明のホスフェートエステルを含有する配合物、すなわち本発明の添加物組成物を繊維パルプに加えた後に、ウエブ形成することを含む、紙粉及びダスティングを減少させる代わりの方法も提供する。
【００１０】
本発明に従えば、ダスティング及び紙粉を減少させるために、少なくとも一種のホスフェートエステル及び繊維パルプを含む組成物を調製した後にウエブ形成する。ホスフェートエステルは、紙繊維を共に保持する界面活性剤である。それは、下記の一般式：
Ｒ１Ｏ［ＰＯ（ＯＺ）］Ｏ−Ｍ＋  又は  Ｒ１Ｏ［ＰＯ（ＯＺ）］ＯＺ
式Ｉ                              式ＩＩ
（式中、
Ｒ１は、炭素原子２〜２４のアルキル鎖、又は１個以上の＞ＮＲ２もしくは−Ｏ−基によって中断される該アルキル鎖であり或は該アルキル又は中断されるアルキルは、１個以上の−ＮＲ２Ｒ３もしくはＯＨ基によって置換され、ここで、Ｒ２及びＲ３は、独立に、Ｈ、炭素原子１〜８のアルキル鎖又は１個以上の−ＯＨ基によって置換される炭素原子２〜６のアルキル鎖であり、
Ｚは、独立に、Ｈ又は炭素原子１〜２４のアルキル鎖、又は１個以上の＞ＮＲ２もしくは−Ｏ−基によって中断される該アルキル鎖であり或は該アルキル又は中断されるアルキルは、１個以上の−ＮＲ２Ｒ３もしくは−ＯＨ基によって置換され、ここで、Ｒ２及びＲ３は、独立に、Ｈ、炭素原子１〜８のアルキル鎖又は１個以上の−ＯＨ基によって置換される炭素原子２〜６のアルキル鎖であり、
或は
Ｒ１及びＺ基の内の１個は、Ｇ基によって結合され、
―Ｒ１―Ｇ―Ｚ―
隣接する酸素及び亜リン原子と一緒に炭素原子２〜８を含有する５〜１２員複素環を形成し、ここで、Ｇは、直接結合、酸素原子又はＮ−Ｒ２であり、Ｒ２は、上に記載した通りであり、並びに
Ｍ＋は、Ｈ、アミノカチオン又はアルカリ金属及びアルカリ土類金属の群から選択される金属カチオンである）
を有する。
【００１１】
ホスフェートエステルは、例えば、
Ｒ１が炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、
Ｚは、独立に、Ｈ又は炭素原子１〜１８のアルキル鎖、又は１個以上の＞ＮＲ２もしくは−Ｏ−基によって中断される該アルキル鎖であり或は該アルキル又は中断されるアルキルは、１個以上の−ＮＲ２Ｒ３もしくは−ＯＨ基によって置換され、ここで、Ｒ２及びＲ３は、独立に、Ｈ、炭素原子１〜８のアルキル鎖又は１個以上の−ＯＨ基によって置換される炭素原子２〜６のアルキル鎖であり、及び
Ｍ＋は、Ｈ、アミノカチオン又はアルカリ金属及びアルカリ土類金属の群から選択される金属カチオンである
化合物である。
【００１２】
例えば、Ｒ１は、炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、
Ｚは、独立に、Ｈ又は炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、及び
Ｍ＋は、Ｈ、炭素原子４〜１８のアルキル鎖又はアミノカチオンである
【００１３】
例えば、Ｒ１は、炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、
Ｚは、独立に、Ｈ又は炭素原子４〜１８のアルキル鎖であり、及び
Ｍ＋は、Ｈ又はアミノカチオンである。
【００１４】
Ｒ１及びＺがＧ基によって結合される時は、複素環は、例えば下記式：
【化１】
2007508465.tif 000002
（式中、ｎ及びｍは、独立に、１〜４であり、かつ表されるメチレン基の数を表し、Ｇは、直接結合或は−ＮＨ−、−ＮＲ２、又は−Ｏ−基から選択され、ここで、Ｒ２は、上に記載した通りであり、Ｍ＋は、Ｈ又はアンモニウムカチオンである）
の化合物である。
【００１５】
例えば、ｎ及びｍは、共に２又は３であり、Ｇは、−ＮＹ−であり、ここで、Ｙは、Ｈ、ヒドロキシエチル又はヒドロキシプロピルであり、Ｍ＋は、Ｈ又はアンモニウムカチオンである。
【００１６】
アルキル鎖は、特定の数の炭素原子の直鎖又は枝分れ鎖であり、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘキサデシル又はｎ−オクタデシルである。
【００１７】
窒素カチオンの例は、下記である：
−  非置換のアンモニウム、
−  モノ−、ジ−、もしくはトリ−Ｃ１〜４アルキルアンモニウム、３−プロピルアンモニウム、イソプロピルアンモニウム、ブチルアンモニウム、ｓｅｃ−ブチルアンモニウム、イソブチルアンモニウム、１，２−ジメチルプロピルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ジプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、ジイソブチルアンモニウム、ジ−ｓｅｃ−ブチルアンモニウム、Ｎ―メチル―ブチルアンモニウム、Ｎ―エチル―ブチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアンモニウム、
【００１８】
−  Ｃ１〜４アルコキシ−Ｃ１〜４アルキルアンモニウム、例えば２−メトキシエチルアンモニウム、ビス（２−メトキシエチル）アンモニウム、３−メトキシプロピルアンモニウム又はエトキシプロピルアンモニウム、
【００１９】
−  モノ−、ジ−、もしくはトリ−（ヒドロキシ−Ｃ１〜４アルキル）アンモニウム、例えばモノ−、ジ−、もしくはトリ−エタノールアンモニウム、モノ−、ジ−、もしくはトリ−プロパノールアンモニウム、モノ−、ジ−、もしくはトリ−イソプロパノールアンモニウム、Ｎ―メチル―もしくはＮ，Ｎ−ジメチル―エタノールアンモニウム、−プロパノールアンモニウム又は−イソプロパノールアンモニウム、Ｎ―メチル―ジエタノールアンモニウム、−ジプロパノールアンモニウム又は−ジイソプロパノールアンモニウム、Ｎ―エチル―ジエタノールアンモニウム、−ジプロパノールアンモニウム又は−ジイソプロパノールアンモニウム、Ｎ―プロピル―ジエタノールアンモニウム、−ジプロパノールアンモニウム又は−ジイソプロパノールアンモニウム。
【００２０】
例えば、窒素カチオンは、非置換のアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム、ジプロパノールアンモニウム、トリプロパノールアンモニウム、ジイソプロパノールアンモニウム及びトリイソプロパノールアンモニウムである。
【００２１】
ホスフェートエステル、又はホスフェートエステルの混合物は、本発明の組成物中に、製造される紙１トン当り約０．０１〜約５キログラムの量で存在する。例えば、ホスフェートエステルは、製造される紙１トン当り約０．０１〜約２キログラムの量で存在する。例えば、ホスフェートエステルは、製造される紙１トン当り約０．０１〜約１キログラムの量で存在する。
【００２２】
「製造される紙のトン」とは、標準の製紙プロセスの工程を完了する際に繊維パルプ組成物から終局的に製造される紙のメートルトンを言う。
【００２３】
ホスフェートエステルは、また、アミン又はアンモニウムもしくは金属カチオンを形成するアルカリ金属又はアルカリ土類金属に由来する塩基で中和することもできる。例えば、ホスフェートエステルは、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジプロパノールアミン又はトリプロパノールアミンで中和することができる。過剰のアミン、アルカリ又はアルカリ土類塩基を使用してよい。
【００２４】
本発明の組成物は、また、ワックス粒子を含むこともできる。ワックスもまた、ダスティング及び紙粉を減少させるが、ホスフェートエステルに比べれば、その程度は小さい。ワックス粒子は、ミネラルワックス、スラックワックスか又は精製パラフィンのいずれか、又はポリエチレン合成ワックスに由来することができる。ワックスは、存在する場合、ワックス対ホスフェートエステルの重量：重量の比０．１：１〜９：１で存在する。例えば、ワックスは、ワックス対ホスフェートエステルの重量：重量の比１：１〜６：１で存在する。例えば、ワックスは、ワックス対ホスフェートエステルの重量：重量の比２：１〜５：１の比で存在する。組成物がワックス粒子を含有する時は、ワックスを適切な装置内でホスフェートエステル及びその他の適した配合材料と均質化した後に、繊維パルプに加える。均質化は、ワックスの粒度が約１００μｍより小さくなるまで行ってエマルションを得る。粒度は、エマルションを安定にしかつ繊維パルプ中の有効な紙粉及びダスティング低減剤の良好な分散を有するために重要である。
【００２５】
本発明の組成物は、また、でんぷんを含むこともできる。例えば、でんぷんは、ジャガイモでんぷん、タピオカでんぷん及びコーンでんぷんからなる群から選択される。でんぷんは、存在する場合、でんぷん対ホスフェートエステルの重量：重量の比０．１：１〜９：１で存在する。例えば、でんぷんは、でんぷん対ホスフェートエステルの重量：重量の比１：１〜６：１で存在する。例えば、でんぷんは、でんぷん対ホスフェートエステルの重量：重量の比１：１〜３：１で存在する。でんぷんは、ジャガイモでんぷん、タピオカでんぷん又はコーンでんぷんからなることができる。添加物に加えられたでんぷんは、パルプ繊維への添加物の接着を容易にするために、パルプ繊維がアニオン性であるので、カチオン性にすることができる。
【００２６】
組成物は、また、リグノスルフェートを含むこともできる。リグノスルフェートは、存在する場合、リグノスルフェート対ホスフェートエステルの重量：重量の比０．１：１〜６：１で存在する。例えば、リグノスルフェートは、リグノスルフェート対ホスフェートエステルの重量：重量の比１：１〜３：１で存在する。リグノスルフェートは、アンモニウムリグノスルフェート又はナトリウムリグノスルフェートからなることができる。リグノスルフェートは、エマルション安定性を保ちかつかつ繊維パルプ中の添加物の良好な分散をもたらす。
【００２７】
製紙に一般的なその他の要素もまた、本発明のホスフェートエステル及び繊維パルプ組成物に加えることもできる。例えば、組成物は、また、カビの形成を防ぐのに通常用いられる殺生剤を少量エマルション中に含んでもよい。
【００２８】
最後に、組成物は、でんぷんを有する場合でも又は有しない場合でも、カチオン性、中性又はアニオン性にすることができる。本組成物のホスフェートエステル及びその他の要素を繊維パルプに加えた後に、ウエブ形成する。
【００２９】
本発明は、また、製紙において紙粉及びダスティングを減少させるのに有用な添加物組成物であって、
１）上に記載したホスフェートエステル約５〜約５０％、
２）水約４０〜約９５％、
３）ワックス約０〜約５０％、
４）でんぷん約０〜約５０％、
５）リグノスルフェート約０〜約３０％、
６）殺生剤約０〜約３％
を含み、パーセンテージは、最終配合物中の物質の重量パーセントを言う添加物組成物も提供する。
【００３０】
例えば、添加物組成物は、
１）上に記載したホスフェートエステル約５〜約５０％、
２）水約４０〜約９０％、
３）ワックス約５〜約３０％、
４）でんぷん約０〜約５０％、
５）リグノスルフェート約０〜約３０％、
６）殺生剤約０〜約３％
を含む。
【００３１】
例えば、添加物組成物は、
１）上に記載したホスフェートエステル約５〜約５０％、
２）水約４０〜約９０％、
３）ワックス約０〜約５０％、
４）でんぷん約５〜約５０％、
５）リグノスルフェート約０〜約３０％、
６）殺生剤約０．０１〜約３％
を含む。
【００３２】
例えば、添加物組成物は、
１）上に記載したホスフェートエステル約５〜約５０％、
２）水約４０〜約９０％、
３）ワックス約０〜約５０％、
４）でんぷん約０〜約５０％、
５）リグノスルフェート約５〜約３０％、
６）殺生剤約０〜約３％
を含む。
【００３３】
添加物組成物は、アミンもしくはアルカリ金属又はアルカリ土類金属に由来する塩基で中和することができる。例えば、添加物は、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジプロパノールアミン又はトリプロパノールアミンで中和される組成物にすることができる。過剰のアミン、アルカリ又はアルカリ土類塩基を使用してよい。
【００３４】
添加物組成物がワックス粒子を含有する時は、ワックスを適切な装置内でホスフェートエステル及びその他の適した配合材料と均質化した後に、繊維パルプに加える。均質化は、ワックスの粒度が約１００μｍより小さくなるまで行ってエマルションを得る。粒度は、エマルションを安定にしかつ繊維パルプ中の有効な紙粉及びダスティング低減剤の良好な分散を有するために重要である。
【００３５】
添加物組成物は、カチオン性、中性又はアニオン性にすることができ：好ましくはパルプ繊維への添加物の接着を容易にするために、カチオン性にすることができる。
【００３６】
添加物組成物を製造される紙１トン当り約０．０５〜５ｋｇの量で繊維パルプに加えた後に、ウエブ形成する。例えば、添加物を製造される紙１トン当り０．２〜１ｋｇの投与量で加える。
【００３７】
本発明は、また、繊維パルプ及びホスフェートエステル又は上記した中和されたホスフェートエステルを含む組成物を調製した後に、ウエブ形成する工程を含み、ホスフェートエステルを製造される紙１トン当り約０．０１〜５キログラムの量で加える。例えば、ホスフェートエステルを約０．０１〜２キログラムの間の量で加える。例えば、ホスフェートエステルを製造される紙１トン当り約０．０１〜１キログラムの間の量で加える。上記の組成物のその他の要素も加えてよい。
【００３８】
製紙において紙粉及びダスティングを減少させる方法は、また、ホスフェートエステル要素を、本発明において記載した通りのホスフェートエステルを含む予備成形した添加物組成物として繊維パルプに加えた後に、ウエブ形成することによって実施してもよい。添加物組成物を製造される紙１トン当り約０．０５〜５ｋｇの量で繊維パルプに加えた後に、ウエブ形成する。例えば、添加物を製造される紙１トン当り０．２〜１ｋｇの投与量で加える。
【実施例】
【００３９】
本発明を、今、下記の例によって例示することにするが、下記の例は制限するものではない。下記の例におけるすべてのパーセンテージは、記載するプロセスにおいて製造される混合物の合計の重量に基づく重量パーセンテージである。本明細書内のすべての比、パーセンテージ及び用量レベルは、挙げた範囲の直ぐ外側の濃度を補償するために先行する修飾語句「約」又は「およそ」を伴っていると理解されるべきである。
【００４０】
下記の例のホスフェートエステルは、リン酸とアルキルアルコール、主に式Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩ（式中、ｘ、ｙ及びｚは、２〜１６の範囲であり、存在するメチレン単位の数を表わす）のＣ８及びＣ１０アルキルアルコールの一般に入手し得る混合物とに由来するエステルの混合物であり、式Ｉ及びＩＩの化合物は、一緒にエステル混合物の９０％よりも多くを構成する。
【００４１】
【化２】
2007508465.tif 000003
【００４２】
下記の例における「中和されたホスフェートエステル」なる用語は、上記のホスフェートエステルの混合物をジエタノールアミンで中和することから生じる混合物を言う。
【００４３】
例１
実験室において、本発明に従うホスフェートエステル含有組成物の性能を、紙粉及びダスティングを減少させるために一般的に使用される商用添加物を含有する繊維パルプ組成物の性能と比較する。
【００４４】
幾種類かの繊維パルプ組成物を、上記した中和されたホスフェートエステル及び商用の紙粉減少剤の種々の組成、濃度及び投与量で調製した後に、ウエブ形成する。商用添加物を、製造される紙１トン当り１ｋｇで加え、中和されたホスフェートエステルを商用有効物質の約半分の濃度で加える。紙シートを製造し、剥離された繊維のパーセンテージを、保護テープ（３Ｍ（登録商標）からの５１２６Ｃ）及び紙粉用Ｋａｐｔｒａ計量装置で測定する。得られた結果を、表に挙げる。
【００４５】
配合物、繊維パルププラス： 剥離された繊維％
中和されたホスフェートエステル                １１．８
商用カチオン性ワックスエマルションＡ          １１．８
商用カチオン性ワックスエマルションＢ          １１．２
商用カチオン性でんぷんベースの添加物          １５．０
【００４６】
結果を参照すると、中和されたホスフェートエステルにより投与量の半分で同様の性能が得られることが分かるものと思う。
【００４７】
例２
実験室において、幾種類かの繊維パルプ組成物を、紙粉減少剤の種々の組成、濃度及び投与量で調製した後に、ウエブ形成する。本発明に従う組成物の性能を、商用添加物を使用して調製した組成物の性能と比較する。各々の組成物について、漂白された機械すきパルプ、クラフトパルプ及ぶ脱インキパルプの混合物から、ハンドシート１．２ｇを製造する。剥離された繊維のパーセンテージを、各々のハンドセットに関して保護テープ（３Ｍ（登録商標）からの５１２６Ｃ）及び紙粉用Ｋａｐｔｒａ計量装置で測定する。本発明の４個のサンプルを試験した。
【００４８】
中和されたホスフェートエステル１０％、カチオン性コーンでんぷん３０％及び水６０％の混合物Ａを、繊維パルプに、製造される紙１トン当り混合物Ａ１ｋｇの投与量で加えた後に、ウエブ形成することによって、第一のサンプルを調製する。
【００４９】
中和されたホスフェートエステル１０％、スラックワックス４０％及び水５０％の混合物Ｂを、繊維パルプに、製造される紙１トン当り混合物Ｂ１ｋｇの投与量で加えた後に、ウエブ形成することによって、第二のサンプルを調製する。
【００５０】
中和されたホスフェートエステル２０％、スラックワックス２４％及び水５６％の混合物Ｃを、繊維パルプに、製造される紙１トン当り混合物Ｃ１ｋｇの投与量で加えた後に、ウエブ形成することによって、第三のサンプルを調製する。
【００５１】
中和されたホスフェートエステル２０％、スラックワックス２４％、リグノスルフェート６％及び水５０％の混合物Ｄを、繊維パルプに、製造される紙１トン当り混合物Ｄ０．７５ｋｇの投与量で加えた後に、ウエブ形成することによって、第四のサンプルを調製する。
【００５２】
商用のカチオン性コーンでんぷんベースの添加物を、繊維パルプに、製造される紙１トン当り添加物１ｋｇの投与量で加えた後に、ウエブ形成することによって、比較サンプルを調製する。
【００５３】
配合物 剥離された繊維％
１                          １８
２                          １６
３                          １３
４                          １５
商用比較                      １９
【００５４】
データから、商用添加物を含有する組成物を用いる場合に比べて、本発明の組成物を用いることにより、一層良好な性能が得られることが分かる。最良の性能、すなわち剥離される繊維の最も低いパーセンテージは、組成物中のホスフェートエステルの最も高い濃度で得られる。
【００５５】
例３
実験室において、繊維パルプに加える本発明のホスフェートエステルのいくつかの用量について、紙保持、排液及びすべり角を測定するための試験を行う。表１は、中和されたホスフェートエステルを用い及び用いないで、紙保持及び排液について得られる結果の要約を挙げる。
【００５６】
中和されたホスフェートエステル１０％、スラックワックス３０％及び水６０％を含有する混合物Ｅを調製する。
【００５７】
試験Ａのサンプルは、添加物を含有せず、試験Ｂのサンプルに、混合物Ｅを製造される紙１トン当り添加物０．２５ｋｇの投与量で加え、試験Ｃのサンプルに、混合物Ｅを製造される紙１トン当り添加物０．５ｋｇの投与量で加え、試験Ｄのサンプルに、混合物Ｅを製造される紙１トン当り添加物０．７５ｋｇの投与量で加える。各々のサンプルは、また、プラント抄紙機の実際の保持試験の成分である３種の生成物：製造される紙１トン当りカチオン性ポリマーエマルション５００ｇｒ、製造される紙１トン当りＰＥＯ性能を改良する補助剤３００ｇｒ及び製造される紙１トン当り保持及び排液を改良するための非イオン性ポリマー（ポリエチレンオキシド、ＰＥＯ）５０ｇｒも含有する。これらのパラメーターを、４つの試験の間一定に保つ。データによって分かる通りに、本発明の添加物を加えることによって排液時間が短縮され、一方、保持は一定に保たれる。
【００５８】
試験 真空排液（ｓ） 保持（％）
Ａ        ３２．５            ９６．２７
Ｂ        １９                ９６．３６
Ｃ        ２４．５            ９６．２４
Ｄ        ２２．５            ９６．２７
【００５９】
摩擦試験係数を、標準化された方法Ｔａｐｐｉ  Ｔ８１５によって実施した。添加物を用いないで、商用カチオン性でんぷんベースの添加物を用いかつ混合物Ｅを加えることにより、各々製造される紙１トン当り０．５ｇの用量で、同様のすべり角が得られる。
【００６０】
パルプ繊維組成物 すべり角
添加物無し                                                ３１°
製造される紙１トン当り５ｇの商用カチオン性でんぷん        ３０°
製造される紙１トン当り５ｇの混合物Ｅ                      ３４°
【００６１】
例４
本発明の組成物を用い及び用いないで、剥離される繊維のパーセンテージを測定するための試験をプラントにおいて実施する。例３からの混合物Ｅを標準のプラント操作の間プラント繊維パルプに種々の用量で加えた後に、ウエブ形成する。剥離される繊維のパーセンテージを例１の通りにして測定する。最良の性能は、最も高い用量、すなわち製造される紙１トン当り０．４ｋｇで得られる。特定の生成物の同じ用量について得られる結果の変化は、プラント内部の水循環によって引き起こされる。循環される水は、添加物の残留部分を含有し、これが用量に影響を与える。
【００６２】
時間 混合物Ｅの用量（ｋｇ／紙１トン） 剥離された繊維％
０                ０                            ２．３
２                ０．０８                      １．８
５                ０．２                        １．１
１０              ０．２                        １．３
１２              ０．２                        １．３
１５              ０．２                        １．８
２０              ０．３３                      １．０
２４              ０．３３                      １．１
２５              ０．４０                      ０．５
２８              ０．４０                      ０．６
３０              ０．３３                      １．１
３５              ０．３３                      １．０
【００６３】
例５
本発明のホスフェートエステルの組成物を加えることによって紙粉を減少させる方法を、更にプラントにおいて立証する。
【００６４】
例３からの混合物Ｅに、防腐剤としてのイソチアゾリン殺生剤０．０１重量％を加えて混合物Ｆを造る。
【００６５】
標準のプラント操作を用いて紙のロールを製造する。商用カチオン性ワックス含有紙粉減少剤をパルプ繊維スラリーに速度１００ｍＬ／分で加えた後に、ウエブ形成する。混合物Ｆを同様に繊維パルプスラリーに同じ速度で加える。混合物Ｆもまた、混合物Ｆを含む繊維パルプ組成物を、製造される紙１トン当り０．５ｋｇの濃度、すなわち製造される紙１トン当り中和されたホスフェートエステル０．０５ｋｇの濃度で生じるように加える。
【００６６】
混合物Ｆを用いた試行の後に、商用カチオン性ワックス含有添加物の添加が再び始まる。
【００６７】
紙ロールを製造し、剥離された繊維のパーセンテージを、保護テープ（３Ｍ（登録商標）からの５１２６Ｃ）及び紙粉用Ｋａｐｔｒａ計量装置で測定する。
【００６８】
添加物 用量 紙粉％、上面側（３測定値の平均）
商用添加物    １００ｍＬ／分                              １．０５
混合物Ｆ      １００ｍＬ／分                              ０．８０
混合物Ｆ      ０．５ｋｇ／製造される紙１トン              ０．５５
商用添加物    １００ｍＬ／分                              １．０５
【００６９】
例６
本発明のホスフェートエステルの組成物を加えることによって紙粉を減少させる方法を、更に異なるプラントにおいて立証する。同じ商用カチオン性ワックス含有添加物をパルプ繊維スラリーに速度３５０ｍＬ／分で加えた後に、ウエブ形成する。混合物Ｆを同様に繊維パルプスラリーに同じ速度で加える。紙ロールを製造し、剥離される繊維のパーセンテージを、例５の通りにして測定する。３つの読みの平均を報告する。
【００７０】
添加物 紙粉％、ワイヤー側 紙粉％、フェルト側
商用添加物            ０．７８                    ０．７８
混合物Ｆラン１        ０．５３                    ０．６２
混合物Ｆラン２        ０．６０                    ０．６３
混合物Ｆラン３        ０．４７                    ０．６１
【００７１】
発明は、上記の好適な実施態様に限定されず、特許請求の範囲内の発明のすべての変更にわたることは理解される。
【国際調査報告】
2007508465.tif 000004
2007508465.tif 000005
2007508465.tif 000006
2007508465.tif 000007