(57)【要約】【課題】嵩高効果に優れ、摩擦係数の低下率が少なく、ブリードの発生がなく、歩留まりが高いので抄紙装置の汚れを軽減し操業性を高めることが可能な製紙用嵩高剤組成物を提供する。【解決手段】不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸ケテンダイマー、多価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル化合物から選択された少なくとも１種の不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）または界面活性剤（ｃ）を含有する製紙用嵩高剤組成物。好ましくは、不飽和脂肪酸系化合物（ａ）がペンタエリスリトールジオレイトあり、水溶性高分子（ｂ）がカチオン化澱粉である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸ケテンダイマー、多価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル化合物から選択された少なくとも１種の不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）または界面活性剤（ｃ）を含有する製紙用嵩高剤組成物。
【請求項２】
水溶性高分子（ｂ）が、カチオン化澱粉である請求項１記載の製紙用嵩高剤組成物。
【請求項３】
不飽和脂肪酸系化合物（ａ）が、ペンタエリスリトールジオレイトである請求項１記載の製紙用嵩高剤組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３記載の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は製紙用嵩高剤組成物及びそれを含有する紙に関する。更に詳しくは、不飽和脂肪酸系の化合物である不飽和脂肪酸や多価アルコールと脂肪酸のエステルと水溶性高分子をミキサーなどを用いて乳化した嵩高剤組成物、及びそれを含有させて摩擦係数低下の少ない嵩高な紙を製造することにより、嵩高剤組成物の歩留りが向上し、汚れや泡の発生を低減し操業性が向上する製紙用嵩高剤組成物及びそれを含有する紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙及び板紙に嵩高性、柔軟性等の機能を付与するために嵩高剤を添加することが行われている。紙及び板紙の嵩高性を付与するために、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物から成る嵩高剤を界面活性剤との混合物として添加することが提案されているが（特許文献１）、界面活性剤が構成物になっているために、泡の発生が問題になっていること、抄紙系内のシェアによって界面活性剤がエマルジョン表面から脱着することにより、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物が凝集し汚れの原因になること等の品質上・操業上の問題の発生が増加する傾向にある。
【０００３】
さらに、従来の多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物から成る嵩高剤は紙の摩擦係数を急激に低下させるために、オフセット印刷時に紙流れと言われる走行不良や、紙替え時にテンションが変動するなどの印刷走行性上の問題が発生していた。
【０００４】
また、嵩高剤は歩留まりが低いために、抄紙系内に蓄積し、インレットや白水中の嵩高剤の濃度が高くなることにより、汚れや泡の発生が助長される。汚れが製品に転移したり、紙の表面平滑性が損なわれたり、甚だしい場合には紙が切れることがあり、生産性が著しく低下するという問題を生じていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５０３８０号公報
【発明が解決しようとする課題】
嵩高剤を添加するために紙の摩擦係数が低下し、印刷走行性が悪化する傾向にあり、摩擦係数の低下が少ない嵩高剤の開発が望まれていた。しかしながら、既存の摩擦係数低下の少ない嵩高剤を含有させると経時的にインキの染料成分が印刷裏面に抜けるブリードと呼ばれる問題が発生するので、ブリードの起きない嵩高剤の開発が望まれていた。
【０００６】
また、一般的に、抄紙薬品は比表面積の大きいファイン成分に定着するので、ファイン歩留りを上がることにより、抄紙薬品の歩留りが向上するので、硫酸バンド、凝結剤、歩留り向上剤を増配することにより抄紙薬品の歩留りを向上させる対策が取られている。しかしながら、嵩高剤表面は界面活性剤に覆われており、嵩高剤とパルプ成分の定着強度が非常に弱く、可逆的な吸着であるので、これらの対策をとっても嵩高剤の歩留りは向上しない。
【０００７】
そこで、本発明は嵩高剤を乳化・分散させる化合物を検討することにより、嵩高化の効果に優れ、さらに紙中への歩留まりが高く、結果的に汚れや泡の発生が低減され操業性が向上する嵩高剤組成物、及びそれを含有する摩擦係数の低下が少なく、ブリードの発生がない紙を提供することを課題とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸ケテンダイマー、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物などの不飽和脂肪酸系化合物と、水溶性高分子または界面活性剤を混合、乳化した製紙用嵩高剤組成物を紙中に含有させることにより、低添加率で嵩高効果を発現し、摩擦係数の低下率が少なく、ブリードの発生がなく、抄紙装置の汚れを軽減し操業性を高めることができるという事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を詳細に説明する。本発明で使用する不飽和脂肪酸系化合物（ａ）は嵩高剤として機能するものであり、不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸ケテンダイマー、多価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル化合物から選択された少なくとも１種の不飽和脂肪酸系化合物である。また、水溶性高分子（ｂ）、界面活性剤（ｃ）は不飽和脂肪酸系化合物（ａ）を安定した乳化分散物にするものである。
【００１０】
不飽和脂肪酸としては、炭素数２〜２４のものが好ましく、例えば、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、エイコセン酸、エルカ酸、セラコレイン酸、リノール酸、ヒラゴン酸、リノレン酸、アラキドン酸などが挙げられる。
【００１１】
不飽和脂肪酸ケテンダイマーとしては、例えば、ミリストレイン酸ケテンダイマー、パルミトレイン酸ケテンダイマー、オレイン酸ケテンダイマー、バクセン酸ケテンダイマー、エイコセン酸ケテンダイマー、エルカ酸ケテンダイマー、セラコレイン酸ケテンダイマー、リノール酸ケテンダイマー、ヒラゴン酸ケテンダイマー、リノレン酸ケテンダイマー、アラキドン酸ケテンダイマーなどが挙げられる。
【００１２】
多価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル化合物を構成する多価アルコールは、総炭素数２〜２４で、２〜１４価アルコールが好ましく、エーテル基を有してもよい。
【００１３】
２価アルコールとしては、総炭素数２〜１０のものが好ましく、例えば、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールが挙げられる。
【００１４】
３価以上のアルコールとしては、総炭素数３〜２４のアルコールで、１分子中の総水酸基数／総炭素数＝０．４〜１であるものが好ましく、例えば、グリセリン、重合度２〜５のポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、アラビトール、ソルビトール、スタキオース、エリトリット、アラビット、マンニット、グルコース、ショ糖などが挙げられる。
【００１５】
上述した多価アルコールの中で好ましいものは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、エーテル基を有していてもよい総炭素数３〜１２のアルコールで、１分子中の水酸基数／総炭素数＝０．５〜１である３価以上のアルコールである。特に好ましくは、グリセリン、重合度２〜４のポリグリセリン、ペンタエリスリトールである。
【００１６】
また、本発明の多価アルコールと不飽和脂肪酸エステル化合物を構成する不飽和脂肪酸は、炭素数１〜２４、好ましくは炭素数１０〜２２の不飽和脂肪酸が挙げられる。例えば、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、エイコセン酸、エルカ酸、セラコレイン酸、リノール酸、ヒラゴン酸、リノレン酸、アラキドン酸などが例示される。
【００１７】
本発明の多価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル化合物は、従来公知のエステル化反応及びアルキレンオキサイド付加反応を行うことで得ることができる。例えば、不飽和脂肪酸と多価アルコールの混合物に要すればエステル化触媒を添加し、１５０〜２５０℃で反応させることによりエステル化合物が得られ、更にアルカリ触媒等の存在下にアルキレンオキサイドを付加することにより、アルキレンオキサイド付加物が得られる。また、不飽和脂肪酸あるいは多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加後、エステル化してもよい。更に不飽和脂肪酸にアルキレンオキサイド付加のみを行って得られる場合もある。
【００１８】
次に、本発明で使用する水溶性高分子（ｂ）は、アニオン性高分子、カチオン性高分子、両性高分子及びノニオン性高分子から選ばれた１種以上の水溶性高分子で、分子量が数千〜数百万の範囲のものが好ましい。各種水溶性高分子の乳化適性を鋭意検討した結果、カチオン化澱粉が最も乳化安定性に優れていることを見出した。
【００１９】
アニオン性高分子としては、ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ビニル化合物とアニオン性単量体との共重合物の塩、セルロース誘導体、澱粉誘導体等が挙げられる。また、ビニル化合物とアニオン性単量体との共重合物の塩におけるビニル単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル、アルキルビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、または、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン等のオレフィンが例示される。アニオン性単量体としては、（メタ）アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸等のカルボン酸基を有する単量体及びその塩、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有する単量体及びその塩、あるいはヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのリン酸エステル及びその塩等が挙げることができる。更に、ジカルボン酸基を有する単量体または共重合物は、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル等のヒドロキシル基を有する化合物と部分エステル化して使用しても構わない。これらの各単量体は１種または２種以上併用して用いることができる。
【００２０】
カチオン性高分子としては、第３級アミノ基または第４級アンモニウム塩から選ばれたカチオン性基を共有する水溶性高分子で、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド又は３−クロル−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等を反応させて得られるセルロース誘導体または澱粉誘導体、ポリ（４−ビニルピリジニウムクロライド）、ポリ（Ｎ−ビニル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムクロライド）等のカチオン性ビニル化合物、またはカチオン性ジアリル化合物、さらにはカチオン性単量体とビニル化合物とを含有した共重合物の塩等が挙げられる。カチオン性単量体とビニル化合物とを含有した共重合物の塩におけるビニル単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル、アルキルビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、またはペンテン、ヘキセン、ヘプテン等のオレフィンが例示される。カチオン性単量体としては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、もしくはジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の第３級アミノ基を有するビニルモノマーの塩酸、硫酸、硝酸または酢酸等の無機ないし有機酸の塩類、または第３級アミノ基を含有するビニルモノマー反応によって得られる第４級アンモニウム塩を含有する単量体等が例示される。これらの単量体は２種以上併用して用いてもよい。前述したように、カチオン性高分子としては、カチオン化澱粉が好ましく、特に分子量１００万以上のタピオカ澱粉で、カチオン変成基の置換度は０．０１以上であることが好ましい。分子量が高く、カチオン化度の高いカチオン化澱粉を用いて乳化したほうが、嵩高剤組成物の分散安定性が向上する。
【００２１】
両性高分子としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基から選ばれたアニオン性基と、第３級アミノ基または第４級アンモニウム塩から選ばれたカチオン性基とを共有する水溶性高分子で、アニオン性単量体とカチオン性単量体とビニル化合物とを含有した共重合物の塩、ビニル化合物と両性単量体とを含有した共重合物の塩等が挙げられる。アニオン性単量体とカチオン性単量体とビニル化合物とを含有した共重合物の塩における単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル、アルキルビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、または、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン等のオレフィン類が例示される。アニオン性単量体としては、（メタ）アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸等のカルボン酸基を有する単量体及びその塩、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有する単量体及びその塩、またはヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのリン酸エステル及びその塩等が挙げることができる。更に、ジカルボン酸基を有する単量体または共重合物は、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル等のヒドロキシル基を有する化合物と部分エステル化して使用しても構わない。カチオン性単量体としては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、もしくはジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の第３級アミノ基を有するビニルモノマーの塩酸、硫酸、硝酸または酢酸等の無機ないし有機酸の塩類、または第３級アミノ基を含有するビニルモノマー反応によって得られる第４級アンモニウム塩を含有する単量体等が例示される。これらの各単量体は１種あるいは２種以上併用して用いることができる。
【００２２】
ビニル化合物と両性単量体とを含有した共重合物の塩におけるビニル単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル、アルキルビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、又は、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン等のオレフィンが例示される。また、両性単量体としては、Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−Ｎ−メチルカルボキシベタイン、Ｎ−メタクリロイルアミドプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−Ｎ−メチルカルボキシベタイン、Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−Ｎ−プロピルスルホベタイン、Ｎ−メタクリロイルアミドプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−Ｎ−プロピルスルホベタイン等が例示される。これらの各単量体は１種又は２種以上併用して用いることができる。
【００２３】
ノニオン性高分子としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体が挙げられる。
【００２４】
本発明で使用する界面活性剤（ｃ）は公知のものを使用することができ、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ポリマー系界面活性剤のいずれもが使用できる。
【００２５】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、フェノールエチレンオキサイド付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールモノラウレート、ソルビタンモノステアレートが挙げられる。
【００２６】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ラウリル硫酸エステルナトリウム塩、ミリスチル硫酸エステルナトリウム塩、スルホコハク酸オクチルエステルナトリウム塩、ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム塩などが挙げられる。
【００２７】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、セチルピリジニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルベンジルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライドなどである。
【００２８】
ポリマー系界面活性剤としては、例えば、エチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム塩、スチレン・マレイン酸系共重合体などが挙げられる。
【００２９】
本発明において、不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）、界面活性剤（ｃ）との各成分は１種または２種以上を併用して用いることができる。
【００３０】
また、本発明の製紙用嵩高剤組成物は、上記の不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）または界面活性剤（ｃ）を用いて、従来の公知な方法により製造することができる。例えば、上記の一般式で示される不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）または界面活性剤（ｃ）とを、スタティックミキサー、ホモミキサー、高圧吐出型ホモジナイザー、超音波乳化機等の各種公知の乳化機で均一に混合・分散させることによって得られる。
【００３１】
かくして得られる本発明の製紙用嵩高剤組成物は、不飽和脂肪酸系化合物の濃度が０．５〜５０重量％、水溶性高分子または界面活性剤の濃度が０．１〜１５重量％で、分散粒子径が１０ミクロン以下で、ζ−電位が−２０〜＋４０ｍＶの範囲であることが好ましい。
【００３２】
本発明の不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）または界面活性剤（ｃ）とを含有する製紙用嵩高剤組成物は、その各成分の重量比が（ａ）／（（ｂ）または（ｃ））＝９９．１／０．１〜０．１／９９．９の範囲が好ましく、嵩高性の付与の効果やロール汚れの改善といった操業性を考慮すると、（ａ）／（（ｂ）または（ｃ））＝９０／１０〜２５／７５の範囲が特に好ましい。また、（ａ）／（（ｂ）または（ｃ））＝１００／０〜９９．９／０．１の範囲で用いると、沈積物等との相互作用により凝集物が発生しロール汚れが認められた。また、（ａ）／（（ｂ）または（ｃ））＝０．１／９９〜０／１００の範囲で用いると、嵩高性能が低下し要求する紙品質を得ることが困難である。
【００３３】
本発明の製紙用嵩高剤組成物を添加する場所は抄造工程において、パルプスラリーと均一に混合できる場所であれば制限されるものではないが、好ましくはミキシングチェストや二次ファンポンプ前などが好ましく、歩留り向上剤を添加するより前に添加することがさらに好ましい。
【００３４】
嵩高剤はパルプ繊維間の結合の阻害要因となるため、一般に紙の強度が低下し、紙の嵩高性が発現する。しかし、ある一定以上に添加量を増やしてもその効果が頭打ちになってしまう。本発明の製紙用嵩高剤組成物、原料パルプに対して嵩高剤を０．０１重量％以上５重量％以下の範囲で添加することが好ましい。また、添加量が多すぎると紙の摩擦係数が極端に変化してしまうなど一般紙質へ悪影響を及ぼすこともある一方、少なすぎると嵩高剤の種類によっては嵩高化の効果が十分に発現しない場合があるので、０．２重量％以上２重量％以下の範囲で添加することがより好ましい。
【００３５】
本発明の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙は、各種パルプから通常の製紙工程によって製造される。原料パルプには、化学パルプ（針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等）、機械パルプ（グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等）、脱墨パルプなどを単独または任意の割合で混合して使用することができる。なお、紙の原料に用いるパルプに機械パルプまたは脱墨パルプが多量に含まれた場合でも、本発明の製紙用嵩高剤組成物は良好な嵩高性を示す。抄紙時のｐＨは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。
【００３６】
本発明の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙は填料を含有してもよい。填料としては一般に使用されているものが使用でき、特に限定されるものではないが、例えばクレー、焼成クレー、ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛などの無機填料、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子などの有機填料が、単独でまたは適宜２種類以上を組み合わせて使用される。
【００３７】
本発明の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙を製造する際において、従来から使用されている各種のノニオン性、アニオン性、カチオン性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、サイズ剤等の製紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択して使用される。
【００３８】
製紙用内添助剤としては、例えば、硫酸バンド、塩化アルミニウム、アルミン酸ソーダ、塩基性塩化アルミニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等の塩基性アルミニウム化合物や、水に易分解性のアルミナゾル等の水溶性アルミニウム化合物、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄等の多価金属化合物、シリカゾル等が挙げられる。
【００３９】
サイズ剤としては、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤、スチレン−アクリル酸系共重合体、スチレン−マレイン酸系共重合体、高級脂肪酸系化合物、石油樹脂系サイズ剤、ロジン系サイズ剤、強化ロジン系サイズ剤等が挙げられる。
【００４０】
その他製紙用助剤として各種澱粉類、ポリアクリルアミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド、ポリアミン樹脂、ポリアミン、ポリエチレンイミン、植物ガム、ポリビニルアルコール、ラテックス、ポリエチレンオキサイド、親水性架橋ポリマー粒子分散物及びこれらの誘導体あるいは変成物等の各種化合物が例示できる。
【００４１】
さらに、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添剤を用途に応じて適宜添加することもできる。なお、本発明の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙の製造方法は、その抄紙方法が、抄紙ｐＨが４．５付近である酸性抄紙によるものか、あるいは炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主成分として含み、抄紙ｐＨが約６の弱酸性〜約９の弱アルカリ性で行う、中性抄紙またはアルカリ性抄紙によるものかについては特に限定されず、全ての抄紙方法によって得られる紙を対象とする。また、抄紙機も長網抄紙機、ツインワイヤー型抄紙機、ヤンキー抄紙機等を適宜使用できる。
【００４２】
本発明の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙は、上質紙、中質紙に代表される印刷用紙として好適である。その他にも、電子写真用紙、あるいはインクジェット記録用紙、感熱記録紙、感圧記録紙、ＰＰＣ用紙、フォーム用紙などの情報記録用紙の原紙にも使用することができる。また、塗工紙用原紙としての使用も好ましい態様である。最近では、環境問題の高まりに伴い、古紙パルプを高配合する傾向が随所に見られてきている。本発明の製紙用嵩高剤組成物は古紙パルプの配合量にかかわらず、著しい嵩高性を示す。そのため、新聞用紙はもちろんのこと、板紙・白板紙等でも効果を発揮する。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例において、部、％は特記しない限り重量部、重量％である。
【００４４】
＜製紙用嵩高剤組成物の分散安定性の評価＞
調製した嵩高剤組成物を７日間放置し、分散安定性を目視で評価した。凝集物などが見られない場合は○、凝集物が見られた場合は△、相分離した場合には×とした。
【００４５】
＜製紙用嵩高剤組成物のブリードの評価＞
濃度５％の製紙用嵩高剤組成物水溶液１０ｇに、０．１ｇのインキを添加して７日間放置し、目視で評価した。インキが溶解した場合は×、インキが部分的に溶解した場合は△、インキが溶解しなかった場合は○とした。
【００４６】
＜製紙用嵩高剤組成物の歩留まりの測定＞
広葉樹晒クラフトパルプ（以下ＬＢＫＰとする、ＣＳＦ４００ｍｌ）スラリーに各種薬品を所定量添加した後に、濃度０．５％に調製した。このＬＢＫＰスラリー５００ｍｌをダイナミックドレネージジャー（ＤＤＪ）に入れ、撹拌速度１２００ｒｐｍで、２００メッシュのワイヤーを使用して、ＤＤＪテストを行った。実施例５〜１６では、攪拌開始６０秒後に製紙用嵩高剤組成物を添加し、７５秒後にブローし、８０秒後〜１１０秒後まで白水採取を行った。白水及びＤＤＪに残ったパルプを乾燥し、オンラインメチル化熱分解ガスクロマトグラフィーで製紙用嵩高剤組成物を定量した。この定量結果と下記の式から製紙用嵩高剤組成物の歩留まりを計算した。
製紙用嵩高剤組成物の歩留り（％）＝（調製したパルプ中の製紙用嵩高剤組成物量−白水中の製紙用嵩高剤組成物量）／調製したパルプ中の製紙用嵩高剤組成物量×１００
【００４７】
＜手抄き紙の作成＞
ＬＢＫＰスラリーに製紙用嵩高剤組成物を所定量添加し、プレスを行わずに湿紙を作成した後に、シリンダードライヤーで乾燥したこと以外は、ＪＩＳ  Ｐ  ８２０９に準拠して手抄き紙を作成した。得られた手抄き紙について、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８：１９９８に従って密度を、ＪＩＳ  Ｐ  ８１４７：１９９４に従って動摩擦係数及び静摩擦係数を測定した。
【００４８】
［実施例１］
カチオン化澱粉（商品名：Ａｍｉｌｏｆｌｅｘ−Ｔ３５、Ａｂｅｂｅ社製）１．０％水溶液１００ｇにペンタエリスリトールジオレイト（関東化成（株）製）を５ｇ加え、ホモジナイザーを用い、５０００ｒｐｍで２分間混合し、乳化して製紙用嵩高剤組成物を調製した。この製紙用嵩高剤組成物について分散安定性、ブリードの評価を行い、結果を表１に示した。
【００４９】
［実施例２］
カチオン化澱粉（商品名：Ａｍｉｌｏｆｌｅｘ−Ｔ３５、Ａｂｅｂｅ社製）１．０％水溶液１００ｇにオレイン酸５ｇ加え、ホモジナイザーを用い、５０００ｒｐｍで２分間混合し、乳化して製紙用嵩高剤組成物を準備した。この製紙用嵩高剤組成物について分散安定性、ブリードの評価を行い、結果を表１に示した。
【００５０】
［実施例３］
カチオン化澱粉（商品名：Ａｍｉｌｏｆｌｅｘ−Ｔ３５、Ａｂｅｂｅ社製）１．０％水溶液１００ｇにオレイン酸ケテンダイマーを５ｇ加え、ホモジナイザーを用い、５０００ｒｐｍで２分間混合し、乳化して製紙用嵩高剤組成物を調製した。この製紙用嵩高剤組成物について分散安定性、ブリードの評価を行い、結果を表１に示した。
【００５１】
［実施例４］
カチオン性界面活性剤（商品名：エマルゲン、花王（株）製）０．５％水溶液１００ｇにペンタエリスリトールジオレイトを５ｇ加え、ホモジナイザーを用い、５０００ｒｐｍで２分間混合し、乳化して製紙用嵩高剤組成物を調製した。この製紙用嵩高剤組成物について分散安定性、ブリードの評価を行い、結果を表１に示した。
【００５２】
［比較例１］
製紙用嵩高剤組成物としてステアリン酸ジアミド（商品名：ＤＡ２１００、日本油脂（株）製）を使用し、分散安定性、ブリードの評価を行い、結果を表１に示した。
【００５３】
［比較例２］
製紙用嵩高剤組成物として多価アルコールのプロピレンオキサイド付加物（商品名：ＫＢ０８Ｗ、花王（株）製）を使用し、分散安定性、ブリードの評価を行い、結果を表１に示した。
【００５４】
【表１】
2004270074.tif 000002
【００５５】
表１に示されるように、実施例１〜４の本発明の嵩高剤組成物は分散安定性が良好で、ブリードの問題もなかった。これに対して、比較例１〜２の嵩高剤組成物は分散安定性は良好であるが、ブリードの点で問題であった。
【００５６】
［実施例５］
ＬＢＫＰスラリーに硫酸バンドを対パルプ絶乾重量当たり０．５％、実施例１で調製した製紙用嵩高剤組成物を対パルプ絶乾重量当たり０．４％、歩留まり向上剤（商品名：ＤＲ−１５００、ハイモ社製）を対パルプ絶乾重量当たり０．０１５％となるように添加し、上述のＤＤＪテストにより、嵩高剤の歩留りを測定した。また、上述の方法で製紙用嵩高剤組成物を対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加して手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定した。これらの結果を表２に示した。
【００５７】
［実施例６］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％であること以外は、実施例５と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％である以外は、実施例５と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００５８】
［実施例７］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％であること以外は、実施例５と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％である以外は、実施例５と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００５９】
［実施例８］
製紙用嵩高剤組成物として実施例２で調製したものを添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加したこと以外は、実施例５と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物として実施例２で調製したものを添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加したこと以外は、実施例５と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６０】
［実施例９］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％であること以外は、実施例８と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％である以外は、実施例８と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６１】
［実施例１０］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％であること以外は、実施例８と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％である以外は、実施例８と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６２】
［実施例１１］
製紙用嵩高剤組成物として実施例３で調製したものを添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加したこと以外は、実施例５と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物として実施例３で調製したものを添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加したこと以外は、実施例５と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６３】
［実施例１２］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％であること以外は、実施例１１と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％である以外は、実施例１１と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６４】
［実施例１３］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％であること以外は、実施例１１と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％である以外は、実施例１１と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６５】
［実施例１４］
製紙用嵩高剤組成物として実施例４で調製したものを添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加したこと以外は、実施例５と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物として実施例３で調製したものを添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．４％となるように添加したこと以外は、実施例５と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６６】
［実施例１５］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％であること以外は、実施例１４と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり０．８％である以外は、実施例１４と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６７】
［実施例１６］
製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％であること以外は、実施例１４と同様にして嵩高剤の歩留まりを測定し、結果を表２に示した。また、製紙用嵩高剤組成物の添加量が対パルプ絶乾重量当たり１．２％である以外は、実施例１４と同様にして手抄き紙を作成して密度、動摩擦係数及び静摩擦係数を測定し、結果を表２に示した。
【００６８】
［比較例３］
製紙用嵩高剤組成物を添加しなかったこと以外は、実施例５と同様に行った。
【００６９】
［比較例４］
製紙用嵩高剤組成物として（ａ）多価アルコール脂肪酸エステルとしてペンタエリスリトールジステアレイト、（ｂ）界面活性剤としてエマルゲン（花王）を９対１の比率で乳化したものを添加したこと以外は実施例５と同様に行った。
【００７０】
［比較例５］
製紙用嵩高剤組成物として比較例４で使用したものを添加したこと以外は実施例６と同様に行った。
【００７１】
［比較例６］
製紙用嵩高剤組成物として比較例４で使用したものを添加したこと以外は実施例７と同様に行った。
【００７２】
【表２】
2004270074.tif 000003
【００７３】
表２に示されるように、実施例５〜１６の本発明の製紙用嵩高剤組成物を含有する紙は嵩高でありながら、摩擦係数の低下が小さい。特に、実施例５〜１３のカチオン化澱粉で乳化した製紙用嵩高剤組成物は歩留まりも高かった。一方、製紙用嵩高剤組成物として、多価アルコールと飽和脂肪酸のエステル化合物を含有する比較例４〜６の紙は摩擦係数の低下が大きく、この製紙用嵩高剤組成物は歩留まりも低かった。
【００７４】
【効果】
本発明の不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸ケテンダイマー、多価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル化合物から選択された少なくとも１種の不飽和脂肪酸系化合物（ａ）と、水溶性高分子（ｂ）または界面活性剤（ｃ）を含有する製紙用嵩高剤組成物を使用することにより、低添加率でも十分な嵩高効果が発現し、ブリードの発生もなく、摩擦係数の低下の少ない紙を製造できる。また、嵩高剤の歩留りが向上するので、汚れや泡の発生が少なくなり操業性が向上する。