(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多価カルボン酸又は該酸無水物と、炭素数１２〜３６のアルコール及び炭素数１２〜４４のアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物との反応生成物であって、平均して多価カルボン酸が有する又は該酸無水物に由来する１分子当たり０.７個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化され、０.３個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有することを特徴とする紙用嵩高剤。
【請求項２】
平均して１分子当たり１個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化された化合物又はその塩となった化合物を含有する請求項１に記載の紙用嵩高剤。
【請求項３】
平均して１分子当たり０.５個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する請求項１又は請求項２に記載の紙用嵩高剤。
【請求項４】
塩が、アンモニウム塩、アミン塩又はアルカリ金属塩である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の紙用嵩高剤。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の遊離カルボキシル基を有する化合物を含有する紙用嵩高剤を、アンモニア、アミン類又はアルカリ金属水酸化物の水溶液に分散又は溶解し、製紙工程に添加して抄紙することを特徴とする嵩高紙の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する紙用嵩高剤を、そのまま又は水に分散若しくは溶解し、製紙工程に添加して抄紙することを特徴とする嵩高紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙用嵩高剤及び嵩高紙の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、強度、表面強度及びサイズ度の大きい嵩高紙を製造することができる紙用嵩高剤及び嵩高紙の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、コスト低減はもちろん、森林資源の保護など、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嵩高紙が要望されている。従来より、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嵩高剤が検討されている。例えば、紙力を損なうことなく嵩高いシートが得られる紙用嵩高剤として、特開平１１−２００２８３号公報には、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嵩高剤が、特開平１１−２００２８４号公報には、高級脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物を含有する紙用嵩高剤が、特再ＷＯ９８／０３７３０号公報には、高級アルコールのアルキレンオサイド付加物を含有する紙用嵩高剤が提案されている。また、特開平１１−３５０３８０号公報には、サイズ剤の効果を損なうことなく嵩高なシートが得られる紙用嵩高剤として、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が提案されている。しかし、これらの化合物は、嵩高の効果が弱く、紙の強度、表面強度やサイズ度の低下が避けられない。
高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、高級脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物、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サイ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、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤などの界面活性剤を使用しなければ、水や熱水に分散あるい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ることになる。さらに、水や熱水に容易に乳化分散しないものは、乳化分散工程を別途に組み込むことが必要になる。
新聞用紙、印刷用紙、記録用紙、包装用紙、板紙、壁紙、襖紙原紙やその裏打ち紙などの多くの紙製品においては、紙の強度、表面強度やサイズ度は重要な特性であり、この特性に影響を与えることは大きな欠点となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、嵩高効果に優れ、紙の強度、表面強度及びサイズ度の低下を極力抑え、冷水や熱水に乳化分散して容易に使用することができる紙用嵩高剤及び該嵩高剤を用いる嵩高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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、多価カルボン酸の高級アルキルエステル化合物又は高級アルキルアミド化合物であって、平均して１分子当たり０.７個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化され、０.３個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその塩を紙用嵩高剤として用いると、紙の強度、表面強度及びサイズ度を損なうことなく、紙を嵩高にすることが可能となることを見いだし、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）多価カルボン酸又は該酸無水物と、炭素数１２〜３６のアルコール及び炭素数１２〜４４のアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物との反応生成物であって、平均して多価カルボン酸が有する又は該酸無水物に由来する１分子当たり０.７個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化され、０.３個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有することを特徴とする紙用嵩高剤、
（２）平均して１分子当たり１個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化された化合物又はその塩となった化合物を含有する第１項に記載の紙用嵩高剤、
（３）平均して１分子当たり０.５個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する第１項又は第２項に記載の紙用嵩高剤、
（４）塩が、アンモニウム塩、アミン塩又はアルカリ金属塩である第１項ないし第３項のいずれかに記載の紙用嵩高剤、
（５）第１項ないし第４項のいずれかに記載の遊離カルボキシル基を有する化合物を含有する紙用嵩高剤を、アンモニア、アミン類又はアルカリ金属水酸化物の水溶液に分散又は溶解し、製紙工程に添加して抄紙することを特徴とする嵩高紙の製造方法、及び、
（６）第１項ないし第４項のいずれかに記載の遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する紙用嵩高剤を、そのまま又は水に分散若しくは溶解し、製紙工程に添加して抄紙することを特徴とする嵩高紙の製造方法、
を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の紙用嵩高剤は、多価カルボン酸又は該酸無水物と、炭素数１２〜３６のアルコール及び炭素数１２〜４４のアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物との反応生成物であって、平均して多価カルボン酸が有する又は該酸無水物に由来する１分子当たり０.７個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化され、０.３個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する。
本発明に用いる多価カルボン酸又は該酸無水物としては、例えば、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、カルボキシル基を有する酸化ワックスなど又はこれらの無水物、アルケニル無水コハク酸、アルケンマレイックアンハイドライドコポリマー（ダイヤカルナ由来）などの酸無水物、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などのオキシカルボン酸又はこれらの無水物、マレイン酸、アクリル酸などの単独重合体若しくは共重合体又はこれらの無水物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該酸無水物は、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。
【０００６】
本発明に用いる炭素数１２〜３６のアルコールは、飽和アルコール、不飽和アルコール、芳香族アルコールのいずれでもよく、炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよく、さらにヒドロキシル基で置換されていてもよい。このようなアルコールとしては、例えば、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、１２−ヒドロキシステアリルアルコール、ダイマージオール、合成アルコールなどの高級アルコール類、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノールなどのアルキルフェノール類、ノニルシクロヘキサノールなどのアルキルシクロヘキサノール、アビエチルアルコールなどの脂環族アルコール類などを挙げることができる。これらのアルコールは、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。アルコールの炭素数が１２未満であると、嵩高性が発現しないおそれがあり、また、サイズ度が低下するおそれがある。アルコールの炭素数が３６を超えると、エステル化された化合物をアルカリ塩にしても水に分散しにくくなり、取り扱いが困難になるおそれがある。
【０００７】
本発明に用いる炭素数１２〜４４のアミンは、第一級アミン又は第二級アミンであり、炭化水素基は、飽和、不飽和のいずれでもよく、直鎖状であっても、分岐を有していてもよく、さらにヒドロキシル基で置換されていてもよい。このようなアミンとしては、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、イソステアリルアミン、オレイルアミン、ベヘニルアミン、１２−ヒドロキシ−９−オクタデセニルアミンなどの第一級アミン、ジラウリルアミン、ジステアリルアミン、ジベヘニルアミンなどの第二級アミン、その他の合成アミン類などを挙げることができる。これらのアミンは、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。アミンの炭素数が１２未満であると、嵩高性が発現しないおそれがあり、また、サイズ度が低下するおそれがある。アミンの炭素数が４４を超えると、アミド化された化合物をアルカリ塩にしても、水に分散しにくくなり、取り扱いが困難になるおそれがある。さらに、本発明においては、アルコールとアミンを併用して、多価カルボン酸又は該酸無水物にエステル化反応とアミド化反応を行うこともできる。
【０００８】
本発明の紙用嵩高剤は、多価カルボン酸又は該酸無水物と、炭素数１２〜３６のアルコール及び炭素数１２〜４４のアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物との反応により得られるエステル化合物又はアミド化合物であって、原料の多価カルボン酸が有するカルボキシル基又は原料の酸無水物に由来するカルボキシル基が、平均して１分子当たり０.７個以上エステル化又はアミド化され、０.３個以上が遊離カルボキシル基である化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する。さらに、平均して１分子当たり１個以上のカルボキシル基がエステル化又はアミド化さた化合物又はその塩を含有することがより好ましい。また、平均して１分子当たり０.５個以上のカルボキシル基が遊離カルボキシル基である化合物又はその塩を含有することがより好ましい。平均して１分子当たりのエステル化又はアミド化されたカルボキシル基が０.７個未満であると、嵩高効果が低下するおそれがある。平均して１分子当たりの遊離カルボキシル基が０.３個未満であると、アルカリ剤を用いて塩にしても、冷水や熱水などの水に対する乳化分散性が不良であるるおそれがある。
【０００９】
エステル化又はアミド化された化合物が有する遊離カルボキシル基に対して、適当な対イオンを選択して塩とすることにより、この化合物の塩を冷水や熱水などの水に分散、乳化又は可溶化させることができる。その結果、非イオン界面活性剤などの乳化剤を全く使用しなくてもすむか、あるいは、その使用量を極めて少量にとどめることができ、紙の強度、表面強度やサイズ度への影響を最小限にとどめることができる。特に、本発明の紙用嵩高剤に用いるエステル化合物又はアミド化合物に残された遊離カルボキシル基が塩になっている場合には、製紙工場において容易に冷水や熱水などの水に分散、乳化又は可溶化させて使用することができるために、工程管理も容易となる。
カルボキシル基の対イオンを形成するために用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物などを挙げることができる。これらのアルカリ剤は、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。
本発明の紙用嵩高剤において、エステル化又はアミド化され、遊離カルボキシル基を有する化合物又はその遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物は、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。また、本発明の紙用嵩高剤は、界面活性剤や溶剤類を配合して、冷水や熱水などへの分散性、乳化性又は溶解性を改善することができる。
本発明の紙用嵩高剤に用いるエステル化合物又はアミド化合物の製造方法に特に制限はなく、例えば、多価カルボン酸とアルコール又はアミンを混合し、無触媒又は酸やアルカリなどの触媒の存在下に、加熱、脱水反応することにより得ることができ、あるいは、酸無水物とアルコール又はアミンを混合し、無触媒又は酸やアルカリなどの触媒の存在下に、加熱、開環反応、及び、必要に応じて脱水反応することにより得ることもできる。
【００１０】
本発明の嵩高紙の製造方法の第一の態様においては、本発明の遊離カルボキシル基を有する化合物を含有する紙用嵩高剤を、アンモニア、アミン類又はアルカリ金属水酸化物の水溶液に分散又は溶解し、製紙工程に添加して抄紙する。本発明の嵩高紙の製造方法の第二の態様においては、本発明の遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物を含有する紙用嵩高剤を、そのまま又は水に分散若しくは溶解し、製紙工程に添加して抄紙する。本発明の紙用嵩高剤を添加する製紙工程に特に制限はなく、例えば、離解工程直後、叩解前後、薬品などを添加する調成前後、抄紙前、また、古紙の場合には再生処理前後など、いずれの工程においても添加することができる。
本発明の嵩高紙の製造方法に用い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、本発明における紙としては、植物繊維、その他の繊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むものである。
本発明方法において、本発明の紙用嵩高剤の添加量に特に制限はないが、エステル化又はアミド化され遊離カルボキシル基を有する化合物又はその塩が、パルプに対して０.０５〜２重量％であることが好ましく、０.２〜１重量％であることがより好ましい。
本発明方法においては、紙料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嵩高剤に混合して添加することもできる。
【００１１】
【実施例】
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、試験紙は下記の方法により評価した。
（１）密度
ＪＩＳ Ｐ ８１１８に準じて測定した。密度が小さいほど、嵩高性が良好である。
（２）不透明度
ＪＩＳ Ｐ ８１３８に準じ、ＣＯＬＯＲＩＭＥＴＥＲ［(株)村上色彩技術研究所、ＣＭ−５３Ｄ］を用いて測定した。
（３）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１２３に準じ、測色機［(株)ミノルタ、ＣＭ−３７００ｄ］を用いて測定した。
（４）乾燥比破裂強度
ＪＩＳ Ｐ ８１１２に準じて測定した。
（５）湿潤比破裂強度
試験紙を２０℃の水に１０分間浸漬したのち、ＪＩＳ Ｐ ８１１２に準じて測定した。
（６）表面強度
ＪＩＳ Ｐ ８１２９ ２.１のワックスを用いる方法に準じて測定した。
（７）サイズ度
ＪＩＳ Ｐ ８１２２に準じて測定した。
（８）含水伸度
ＪＩＳ Ｐ ８１１１にしたがって前処置した試験紙に、鉛筆で長さ１５cmの実線を画き、２０℃の水に１５分間浸漬したのちの実線の長さを測定し、含水伸度を算出した。
【００１２】
実施例１
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、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）とステアリルアルコール２７０ｇ（１モル）を取り、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、１００〜１１０℃で２時間エステ化反応を行い、マレイン酸モノステアリルエステルを得た。このエステルは、水には乳化分散しなかったが、８０℃の０.２重量％水酸化ナトリウム水溶液に分散した。
広葉樹晒しクラフトパルプと針葉樹晒しクラフトパルプを重量比７０／３０で配合し、ろ水度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ケミスターラーを用いて撹拌しながら、嵩高剤として上記のエステルを８０℃の０.２重量％水酸化ナトリウム水溶液に分散した分散液を、エステルの添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、その５分後に硫酸バンドを加えてpHを４.５に調整し、その５分後にエマルジョンサイズ剤［日本ＰＭＣ(株)、ＡＬ−１２０Ｆ］をパルプに対して１重量％添加し、さらにその５分後に湿潤紙力剤［日華化学(株)、トータス６０４Ｔ］をパルプに対して０.７重量％添加し、１０分間撹拌を継続して、紙料を調成した。次に、試験用角型シートマシンで坪量８０ｇ／ｍ2に抄紙し、プレス機を用いて７００kPaで５分間プレスしたのち、試験用ヤンキードライヤーを用いて１０５℃で３分間乾燥し、試験紙を得た。
得られた試験紙の密度は０.５６２ｇ／cm3、不透明度は８７.６％、白色度は７９.１、乾燥比破裂強度は２.４０、湿潤比破裂強度は０.９４、表面強度は６Ａ、サイズ度は４１秒、含水伸度は１.０１％であった。
【００１３】
実施例２
実施例１と同様にして、マレイン酸モノステアリルエステル３６８ｇ（１モル）を得、この化合物に徐々にトリエタノールアミン１４９ｇ（１モル）を加えて中和し、マレイン酸モノステアリルエステルのトリエタノールアミン塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
この塩を熱水に乳化分散した分散液を嵩高剤として用い、塩の添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、実施例１と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例３
実施例１と同様な４つ口フラスコに、マレイン酸１１６ｇ（１モル）、ベヘニルアルコール３２６ｇ（１モル）及び触媒としてパラトルエンスルホン酸０.６ｇを取り、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、２００〜２１０℃で５時間エステル化反応を行い、マレイン酸モノベヘニルエステルを得た。次いで、９０℃に冷却し、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液８３ｇ（ＮａＯＨ１モル）を徐々に加えて中和し、マレイン酸モノベヘニルエステルのナトリウム塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例４
実施例１と同様な４つ口フラスコに、無水トリメリット酸１９２ｇ（１モル）、ステアリルアルコール５１３ｇ（１.９モル）、セチルアルコール２４ｇ（０.１モル）及び触媒としてパラトルエンスルホン酸０.８ｇを取り、実施例３と同様にして、トリメリット酸のジエステルを得、次いで、実施例２と同様にしてトリエタノールアミンで中和し、トリメリット酸ジエステルのトリエタノールアミン塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
【００１４】
実施例５
実施例１と同様な４つ口フラスコに、トリメリット酸２１０ｇ（１モル）、ステアリルアルコール５４０ｇ（２モル）及び触媒としてパラトルエンスルホン酸０.９ｇを取り、実施例３と同様にして、トリメリット酸ジステアリルエステルを得た。次いで、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液８３ｇ（ＮａＯＨ１モル）を徐々に加えて中和し、トリメリット酸ジステアリルエステルのナトリウム塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例６
実施例１と同様な４つ口フラスコに、無水フタル酸１４８ｇ（１モル）とイソステアリルアルコール２７０ｇ（１モル）を取り、実施例１と同様にして１４０〜１５０℃で２時間エステル化反応を行い、フタル酸モノイソステアリルエステルを得、次いで２８重量％アンモニア水６１ｇ（ＮＨ3１モル）で中和し、フタル酸モノイソステアリルエステルのアンモニウム塩を得た。この塩は、６０℃の水に乳化分散した。
この塩を６０℃の水に乳化分散した分散液を嵩高剤として用い、塩の添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例７
実施例１と同様な４つ口フラスコに、アジピン酸１４６ｇ（１モル）、オレイルアルコール２８９ｇ（１.０８モル）、ステアリルアルコール３２ｇ（０.１２モル）及び触媒としてパラトルエンスルホン酸０.６ｇを取り、実施例３と同様にして、アジピン酸エステルを得た。次いで、４８重量％水酸化カリウム水溶液９３ｇ（ＫＯＨ０.８モル）を用いて中和し、アジピン酸エステルのカリウム塩を得た。この塩は、６０℃の水に乳化分散した。
実施例６と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
【００１５】
実施例８
実施例１と同様な４つ口フラスコに、ステアリルアミン４８４ｇ（１.８モル）、セチルアミン２９ｇ（０.１２モル）及びミリスチルアミン１７ｇ（０.０８モル）を取り、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し、１７０℃に昇温した。次いで、無水トリメリット酸１９２ｇ（１モル）を、約２時間かけて徐々に添加した。添加終了後、徐々に加熱昇温し、２００〜２２０℃で５時間アミド化反応を行い、トリメリット酸ジアミドを得た。このアミドは、水には乳化分散しなかったが、８０℃の０.２重量％水酸化ナトリウム水溶液に容易に分散した。
実施例１と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例９
実施例８と同様にして、トリメリット酸ジアミドを得、次いで、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液８３ｇ（ＮａＯＨ１モル）を徐々に加えて中和し、トリメリット酸ジアミドのナトリウム塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例１０
実施例１と同様な４つ口フラスコに、ステアリルアミン２６４ｇ（０.９８モル）とセチルアミン０.６ｇ（０.０２モル）を取り、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し、１００℃に昇温した。次いで、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を、約２時間かけて徐々に添加した。添加終了後、１００〜１２０℃で２時間アミド化反応を行い、マレイン酸モノアミドを得た。次いで、実施例２と同様にしてトリエタノールアミンで中和し、マレイン酸モノアミドのトリエタノールアミン塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
【００１６】
実施例１１
実施例１０と同様にして、ベヘニルアミン３２５ｇ（１モル）に無水フタル酸１４８ｇ（１モル）を添加して、１４０〜１５０℃で２時間アミド化反応を行い、フタル酸モノベヘニルアミドを得た。次いで、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液８３ｇ（ＮａＯＨ１モル）を徐々に加えて中和し、フタル酸モノベヘニルアミドのナトリウム塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例１２
実施例８と同様にして、オレイルアミン２６７（１モル）に無水クエン酸１９２ｇ（１モル）を添加し、クエン酸モノオレイルアミドを得た。次いで、実施例２と同様にしてトリエタノールアミンで中和し、クエン酸モノオレイルアミドのモノエタノールアミン塩を得た。この塩は、６０℃の水に乳化分散した。
実施例６と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例１３
実施例８と同様にして、ジステアリルアミン３６５ｇ（０.７モル）にコハク酸１１８ｇ（１モル）を添加し、コハク酸ジステアリルアミド［(Ｃ18Ｈ37)2ＮＣＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ］を得た。次いで、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液８３ｇ（ＮａＯＨ１モル）を徐々に加えて中和し、コハク酸ジステアリルアミドのナトリウム塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。
実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例１４
実施例１と同様な４つ口フラスコに、中和価３４２mgKOH／ｇのアルケニル無水コハク酸３２８ｇ（１モル）、オレイルアルコール２４１ｇ（０.９モル）及びステアリルアルコール２７ｇ（０.１モル）を取り、実施例１と同様にして、アルケニルコハク酸モノエステル化物を得、次いで、実施例２と同様にしてトリエタノールアミンで中和し、アルケニルコハク酸モノエステルのトリエタノールアミン塩を得た。この塩は、４０℃の水に乳化分散した。
この塩を４０℃の水に乳化分散した分散液を嵩高剤として用い、塩の添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例１５
実施例１０と同様にして、ステアリルアミン２６９ｇ（１モル）に中和価３４２mgKOH／ｇのアルケニル無水コハク酸３２８ｇ（１モル）を添加して、アルケニルコハク酸モノステアリルアミドを得た。次いで、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液８３ｇ（ＮａＯＨ１モル）を徐々に加えて中和し、アルケニルコハク酸モノステアリルアミドのナトリウム塩を得た。この塩は、熱水に乳化分散した。実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
【００１７】
比較例１
ステアリン酸ナトリウムは、熱水に乳化分散した。
ステアリン酸ナトリウムを熱水に乳化分散し、実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
得られた試験紙の密度は０.６０１ｇ／cm3、不透明度は８４.５％、白色度は７７.８、乾燥比破裂強度は２.６３、湿潤比破裂強度は１.１０、表面強度は７Ａ、サイズ度は４２秒、含水伸度は１.１９％であった。
比較例２
ステリルアルコールのエチレンオキサイド５モル付加物は、４０℃の水に乳化分散した。
ステリルアルコールのエチレンオキサイド５モル付加物を４０℃の水に乳化分散した分散液を嵩高剤として用い、ステリルアルコールのエチレンオキサイド５モル付加物の添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
比較例３
ステアリン酸のエチレンオキサイド５モル・プロピレンオキサイド５モル付加物は、冷水に乳化分散した。
ステアリン酸のエチレンオキサイド５モル・プロピレンオキサイド５モル付加物を冷水に乳化分散した分散液を嵩高剤として用い、ステアリン酸のエチレンオキサイド５モル・プロピレンオキサイド５モル付加物の添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
【００１８】
比較例４
ペンタエリスリトールのステアリン酸テトラエステルは、水に乳化分散しなかった。
ペンタエリスリトールのステアリン酸テトラエステルに、ラウリルアルコールのエチレオキサイド１０モル・プロピレンオキサイド７.５モルランダム付加物１０重量％を配合し、熱水に乳化分散した分散液を嵩高剤として用い、ペンタエリスリトールのステアリン酸テトラエステルの添加量がパルプに対して０.５重量％になるように添加し、実施例２と同様にして試験紙を抄紙し、評価を行った。
比較例５
マレイン酸ジステアリルエステルは、水に乳化分散しなかった。
比較例４と同様にして、マレイン酸ジステアリルエステルの分散液を調製し、試験紙を抄紙して評価を行った。
比較例６
嵩高剤を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、試験紙を抄紙し、評価を行った。
実施例１〜１５で合成した化合物とそれらの水への乳化分散性及び比較例１〜５で使用した化合物の水への乳化分散性を、第１表に示す。また、実施例１〜１５及び比較例１〜６の試験紙の評価結果を、第２表に示す。
【００１９】
【表１】
0004675009.tif 000002
【００２０】
【表２】
0004675009.tif 000003
【００２１】
【表３】
0004675009.tif 000004
【００２２】
第１表に見られるように、多価カルボン酸又は該酸無水物と、炭素数１６〜２２のアルコール又は炭素数１４〜３６のアミンとの反応生成物であって、平均して１分子当たり０.７〜２個のカルボキシル基がエステル化又はアミド化され、平均して０.８〜１.３個のカルボキシル基が遊離カルボキシル基であり、遊離カルボキシル基が中和されて塩となった化合物は、乳化剤を用いなくとも温水又は熱水に容易に乳化分散する。また、遊離カルボキシル基が中和されていない化合物は、水には乳化分散しないが、アルカリ水溶液には容易に乳化分散する。
第２表に見られるように、本発明の紙用嵩高剤を添加して抄紙した実施例１〜１５の嵩高紙は、従来の嵩高剤を用いて抄紙した比較例１〜５の嵩高紙に比べて、紙厚が厚く、密度が小さく、嵩高性に優れ、不透明度、白色度ともに良好であり、乾燥比破裂強度、湿潤比破裂強度ともに大きく、表面強度の低下が少なく、サイズ度が大きく、含水伸度が小さい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の紙用嵩高剤を用いて嵩高紙を抄紙すると、嵩高さの増したボリューム感ある高品質の嵩高紙を得ることができ、パルプ原料の使用量を低減し、抄紙速度の向上や、原料コストの低減が可能になる。また、嵩高紙の不透明度や白色度も向上するために、無機填料などの使用量を低減し、嵩高紙の品質を向上することができる。