(57)【要約】【課題】この発明は、紙製造工程において紙へのＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）中性サイズの定着を向上させ、ピッチ障害の一因となる未定着の中性サイズ汚れを減少させるためのサイズ定着剤およびこのサイズ定着剤を用いた紙の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】分子量２０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物をＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）中性サイズ定着剤として用いること、上記サイズ定着剤をパルプスラリーに添加することにより上記課題を解決する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子量２０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物を有効成分として含有することを特徴とする製紙工程用ＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）サイズの定着剤。
【請求項２】
分子量２０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物をＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）サイズの定着剤としてパルプスラリーに添加することを特徴とする紙の製造方法。
【請求項３】
エピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物を有効成分濃度として、５〜２０００ｍｇ／ｌとなるように添加される請求項３に記載の紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は中性サイズとしてＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）を使用して紙を製造する中性紙製造工程において、中性サイズを紙に定着させる中性サイズ定着剤および当該中性サイズ定着剤を用いて紙を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紙製造は酸性紙から中性紙への移行に伴い、中性紙製造工程での中性サイズ使用による紙への未定着の中性サイズ汚れに起因するトラブルが増加している。また、近年古紙の使用比率が上昇しており、中性紙でも例外ではない。古紙配合比率上昇に伴い、中性サイズの紙への定着は低下する傾向にあり、不経済であるとともに古紙や未定着の中性サイズ起因する汚れが大きな問題となっている。
中性サイズとしては、一般的に、ＡＫＤ（アルキルケテンダイマー）、ＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）等が使用されている。
【０００３】
近年、原木供給事情の悪化に伴ない良質のパルプの使用が制限されるとともに、省エネルギーや省資源の目的で古紙の再利用の必要性が高まり、さらに生産性向上のため抄紙機の高速化に伴ない、従来、製紙用添加剤、特に紙力増強剤、濾水性向上剤、サイズ定着剤として使用されてきたカチオン性のポリアクリルアミド系重合体、ジシアンジアミド−ホルムアルデヒド縮合物では添加剤としての効果の点で限界にきている（例えば、特許文献１参照）。
一方、前述のように古紙や紙への未定着の中性サイズに起因する汚れは、いわゆるピッチ障害の一因となり、紙へのチリの増加、紙切れの発生回数の増加のみでなく、抄紙機械を止めて白水循環系の白水サイロ、配管、ファンポンプ、スクリーン、インレットの工程洗浄を実施しており、運転員の作業性の負担増加、および紙の生産性のロスとして大きな問題となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２８８４８６６号公報（請求項１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の発明者は、中性サイズ剤としてＡＳＡを使用した場合に上記汚れが顕著である事実、その汚れを分析した結果、ＡＳＡサイズ剤と古紙由来のラテックスピッチの複合汚れである事実を見出した。
この発明は、かかる状況下、紙製造工程での紙への中性サイズの定着を向上させ、ピッチ障害の一因となる未定着の中性サイズ汚れを減少させるためのサイズ定着剤およびこのサイズ定着剤を用いた紙の製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意い検討の結果、ＡＳＡ中性サイズ剤を使用している製紙工程において、特定の分子量を有するエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物をサイズ定着剤として用いることによりＡＳＡ中性サイズの紙への定着が顕著に向上するとともに、後工程でのＡＳＡサイズ剤と古紙由来のラッテックスピッチの複合汚れが顕著に抑制される事実を見出し、この発明を完成するに到った。
【０００７】
かくして、この発明によれば、分子量２０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物を有効成分として含有することを特徴とする製紙工程用ＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）サイズの定着剤が提供される。
また、この発明によれば、分子量２０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物をＡＳＡ（アルケニル無水コハク酸）サイズの定着剤としてパルプスラリーに添加することを特徴とする紙の製造方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明で用いられる分子量２０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物は、一般式（Ｉ）：
【０００９】
【化１】
2004143634.tif 000002
（式中、Ｒはメチル基またはエチル基、ｍは整数）で表される。
【００１０】
一般式（Ｉ）におけるｍは、エピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物の分子量が２０，０００〜２００，０００に相当する整数である。一般式（Ｉ）で表されるエピクロルヒドリンジアルキルアミンとしては、例えばエピクロルヒドリンジメチルアミンおよびエピクロルヒドリンジエチルアミンなどが挙げられ、エピクロルヒドリンジメチルアミンが特に好ましい。
【００１１】
エピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物の分子量は、中性サイズの紙への定着効果の点で、２０，０００〜２００，０００が好ましく、３０，０００〜１００，０００が特に好ましい。
【００１２】
この発明の中性サイズ定着剤は、有効成分であるカチオンポリマーを適当な溶媒で希釈した製剤として用いると都合がよく、水溶液の形態が、安全性、貯蔵および取扱い上特に好ましい。製剤中の有効成分の含有割合は特に限定されないが、通常、製剤１００重量部中に有効成分の合計量として１〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部、さらに好ましくは１０〜３０重量部である。
【００１３】
さらに、殺菌剤としてイソチアゾリン化合物、ベンゾイソチアゾリン化合物、脂肪族ニトロアルコール化合物、カチオン系界面活性剤化合物を配合してもよい。
【００１４】
この発明の中性サイズ定着剤の有効成分を、紙製造工程水のパルプスラリー、特にＤＩＰ（古紙）受け入れチェストの原料パルプスラリー、ブローク（損紙）　受け入れチェストの原料パルプスラリー、または原料パルプ配合チェスト（ミキシングチェスト）、マシンチェストまたはそれらを繋ぐ配管に添加することにより、後から添加される中性サイズが紙に顕著に定着され、特に白水循環系の白水サイロ、配管、ファンポンプ、スクリーン、インレットへの未定着のサイズ汚れを顕著に防止することができる。
【００１５】
この発明の中性サイズ定着剤のパルプスラリーへの添加量は、通常、パルプスラリーのパルプ絶乾重量に対し、有効成分量として５〜２０００ｍｇ／ｋｇ、好ましくは２０〜５００ｍｇ／ｋｇとなるように連続的または間欠的に添加することにより、紙へ中性サイズを定着させることができる。
【００１６】
【実施例】
この発明を実施例および試験例により以下に説明するが、この発明はこれらの実施例および試験例により限定されるものではない。
（実施例１〜５および比較例１〜６）
【００１７】
実施例１
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量２万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
実施例２
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量５万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
実施例３
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量１０万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
【００１８】
実施例４
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量１５万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
実施例５
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量２０万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
【００１９】
比較例１
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量１万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
比較例２
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物　　　　　　　２５重量部
（分子量３０万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
比較例３
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド　　　　　　２５重量部
（分子量５万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
【００２０】
比較例４
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド　　　　　　２５重量部
（分子量１０万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
比較例５
ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物　　　　　　　　　　２５重量部
（分子量２万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
比較例６
ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物　　　　　　　　　　２５重量部
（分子量５万）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５重量部
【００２１】
（試験中性サイズの調整方法）
中性サイズとしてアルケニル無水コハク酸（ＡＳＡ）（サイズパインＳＡ−８６２：荒川化学（株）製）０．２％とクッキングしたカチオン澱粉（エースＫ−１００：王子コンスターチ（株）製）１％をホモミキサー（ＴＫホモミキサー：特殊機化（株））にて３０００ｒｐｍにて２分撹拌し、ＡＳＡ中性サイズを調整した。
【００２２】
試験例１　（ＡＳＡ中性サイズ定着試験）
中性・中質紙（古紙配合比率８０％）を製造するＡ製紙工場のＤＩＰ（古紙）受け入れチェストの原料パルプスラリーを使用した。５００ｍｌビーカーに原料パルプスラリーを４０ｇ（パルプ固形分１．２ｇ）を採取した。スリーワンモーターにて回転数３２０ｒｐｍとし、撹拌を行った。実施例１〜５、および比較例１〜６の薬剤を有効成分濃度でパルプ絶乾重量に対して２００ｍｇ／ｋｇ添加した。５分経過後、硫酸アルミニウムをＡｌ２Ｏ３換算で５００ｍｇ／ｋｇ添加した。さらに５分経過後、中性サイズの調整液をＡＳＡとして有効成分濃度でパルプ絶乾重量に対して２０００ｍｇ／ｋｇ添加した。２分後、上水２００ｍｌ添加し、パルプ濃度を０．５％に希釈し１分間撹拌する。
【００２３】
次にＪＩＳ　Ｐ８２０９に準拠し、手抄きシートマシンにてシートを作る。
（プレス３．５ｋｇｆ／ｃｍ２５分、乾燥１１０℃１０分、１昼夜室内放置）坪量約６０ｇ／ｍ２の紙を得た。中性サイズの紙への定着はＪＩＳ　Ｐ８１２２の紙のステキヒト・サイズ度試験方法により測定した。得られた結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2004143634.tif 000003
【００２５】
試験例２　（汚れ防止効果確認試験）
中性・中質紙（古紙配合比率８０％、ＡＳＡ中性サイズ使用）を製造するＣ製紙工場の紙製造工程の原料工程のＤＩＰ（古紙）受け入れチェストへ実施例３の薬剤をパルプスラリーのパルプ絶乾重量に対して、２００ｍｇ／ｋｇずつ連続添加した。この試験を２０日間行った。薬剤無添加、比較例１，２、６の薬剤を添加した場合と合わせて、試験結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
2004143634.tif 000004
【００２７】
試験例２の結果から、実施例３の連続添加においては、試験開始から２０日間汚れが見られず、抄紙マシン洗浄のために操業停止を行う必要がなかったが、無添加、および比較例１、２、６では、５日目で白水循環系の白水サイロ、ファンポンプ、配管、スクリーンに汚れが認められ、紙へのチリの増加となったため、抄紙マシンの白水循環系の洗浄することを余儀なくされた。なお、このときの汚れは赤外分析より、ＡＳＡ中性サイズ汚れおよび古紙由来のラテックスピッチであった。この間、実施例３を連続添加した場合には、無添加、および比較例１，２，６の時よりも紙の生産性が約１０％増加した。
なお、試験例２の結果より、本発明はＡＳＡに由来する中性サイズ汚れだけでなく、古紙由来のピッチの付着抑制にも非常に有効であることが判明した。
【００２８】
【発明の効果】
この発明の中性サイズ定着剤は、中性サイズを紙に定着させることができ、また、抄造系に添加される硫酸バンドとの良好な相互作用を示し、顕著なサイズ定着効果を発揮する。その結果、未定着の中性サイズに起因する工程内設備の汚れ、特に白水循環系の白水サイロ、配管、ファンポンプ、スクリーン、インレットへの未定着のサイズ汚れを顕著に防止することが出来、紙の品質、生産性を向上させることが出来るという効果を有する。