(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される化合物にアルキレンオキサイドを付加させた化合物（ａ）と、（ｂ−１）高級アルコールのアルキレンオキサイド付加化合物から選ばれる１種以上の化合物（ｂ）とを含有する脱墨剤であって、
古紙１００重量部に対し、化合物（ａ）の添加量が、化合物（ａ）と化合物（ｂ）添加量の合計に対する重量比｛化合物（ａ）の添加量｝／｛化合物（ａ）と化合物（ｂ）の添加量の合計｝で、０．０５以上０．４以下となる比率で、古紙の脱墨工程で用いられる脱墨剤。
Ｒ1−ＮＨ2       ……（１）
（式中Ｒ1は炭素数１８〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表す）
【請求項２】
化合物（ａ）が一般式（１）で表される化合物の活性水素１個当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数（ｍ）、エチレンオキサイドの平均付加モル数（ｎ）が、式（３）〜（５）を満たす請求項１記載の脱墨剤。
５≦ｍ≦２００                        ……（３）
２≦ｎ≦１００                        ……（４）
０．４≦ｎ／ｍ≦１                    ……（５）
【請求項３】
請求項１又は２記載の前記化合物（ａ）と前記化合物（ｂ）とのそれぞれ１種以上を、古紙１００重量部に対し式（６）及び（７）を満たす添加量で、古紙の脱墨工程に添加する脱墨方法。
０．０１重量部≦｛化合物（ａ）と化合物（ｂ）の添加量の合計の重量部｝≦１重量部
……（６）
０．０５≦｛化合物（ａ）の添加量｝／｛化合物（ａ）と化合物（ｂ）の添加量の合計｝≦０．４    ……（７）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
国内外から回収される接着剤及び粘着異物等の粘着物を含む新聞古紙、雑誌古紙、ＯＡ古紙、色上古紙等をリサイクルすることによって再生紙を得る際に、フロテーション法、洗浄法もしくは、それらの折衷法で脱墨処理する工程で用いられる脱墨剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
古紙の再生は脱墨処理により原料古紙からインクを剥離し、再生パルプを得て、再生紙を製造することにより行われる。そこでは従来からの脂肪酸系の脱墨剤に加え、アルキルアミン系の脱墨剤や高級アルコール系非イオン性の脱墨剤が開発されている。アルキルアミン系の脱墨剤には一級アミンにエチレンオキサイドを付加したブロック配列の化合物（特開昭６３−２３３２０号）やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したランダム配列の化合物（特開昭５７−２５４８９号）等が挙げられる。しかし、これらの化合物単独では脱墨性能に優れるものの、粘着物粒子の凝集性不良の為に粘着物の除去に関しては性能が不十分であった。
【０００３】
一方で、国内外から回収される新聞古紙、雑誌古紙、ＯＡ古紙、色上古紙等には雑誌の背のりや接着剤等の粘着物を含む場合があり、この粘着物の除去が大きな技術課題になっている。しかしながら、先に述べた公知の脂肪酸系、アルキルアミン系及び高級アルコール系非イオンの脱墨剤では粘着物の除去性能は満足できるものではない。これらの粘着物を除去する方法として、例えば、スクリーンやクリーナーを用いる方法（特開平０６−０６５８８２号）が知られている。しかしながら、この方法では脱墨工程とは別に粘着物除去の工程が必要であり、設備や作業性の面から改善が望まれる。また、設備の対応で除去できる粘着物は、比較的大きなチリ状の粘着物であり、抄紙工程で生じる紙切れや再凝集による墨玉などの原因となるコロイド状粘着物はまったくといって良い程除去できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は雑誌の背のりや接着物質等の粘着物を含む古紙から再生紙を得る際に、脱墨剤としての機能と同時に脱粘着物機能の両方を有する薬剤を提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、一般式（１）及び／又は（２）で表される化合物にアルキレンオキサイドを付加させた化合物（ａ）を含有する脱墨剤であって、
（ｂ−１）及び（ｂ−２）から選ばれる１種以上の化合物（ｂ）と共に古紙の脱墨工程で用いられる脱墨剤、
Ｒ1−ＮＨ2       ……（１）
Ｒ2−ＮＨ−Ｒ3   ……（２）
（式中Ｒ1及びＲ2は炭素数６〜２２のアルキル基、アルケニル基あるいはアリール基、Ｒ3は炭素数１〜２２のアルキル基、アルケニル基あるいはアリール基を表す）
（ｂ−１）高級アルコールのアルキレンオキサイド付加化合物、脂肪酸のアルキレンオキサイド付加化合物、ダイマー酸又はダイマー酸とアルコールの混合物のアルキレンオキサイド付加化合物、天然油脂と多価アルコールとの混合物のアルキレンオキサイド付加化合物、
（ｂ−２）脂肪酸又はその塩、
及び化合物（ａ）と化合物（ｂ）のそれぞれ１種以上を脱墨工程に添加する脱墨方法に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の脱墨剤は、フロテーション法、洗浄法もしくは、それらの折衷法で脱墨処理する工程において用いられるが、特にインキを気泡に付着させて泡沫ごと排出するフローテーション法において良好な脱墨性能と接着剤等の粘着物の除去性能を有する。
【０００７】
本発明の脱墨剤に含有する化合物（ａ）は一般式（１）及び／又は（２）で表される化合物にアルキレンオキサイドを付加させた化合物である。
【０００８】
一般式（１）及び／又は（２）で表される化合物において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、アリール基であり、Ｒ1及びＲ2はインキ剥離性の観点から炭素数６以上、フローテーション後泡沫の破泡性の観点から２２以下であり、Ｒ3はインキ捕集性の観点から炭素数１以上、フローテーション後泡沫の破泡性の観点から２２以下である。さらに、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はインキ剥離性の観点から炭素数８以上２０以下が好ましく、特に１２以上２０以下が好ましい。
【０００９】
一般式（１）の具体的な例としてはヘキシルアミン、オクチルアミン、ノナアミン、デカアミン、ウンデカアミン、ドデカアミン、テトラデカアミン、ヘキサデカアミン、オクタデカアミン、エイコシアミン、ドコシルアミン、２−エチルヘキシルアミン等が挙げられる。一般式（２）の具体的な例としてはジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジノナアミン、ジデカアミン、ジウンデカアミン、ジドデカアミン、ジテトラデカアミン、ジヘキサデカアミン、ジオクタデカアミン、ジエイコシアミン、ジドコシルアミン、ジ２−エチルヘキシルアミン、モノメチルオクチルアミン、モノエチルヘキシルアミン等が挙げられる。
【００１０】
アミンにアルキレンオキサイドを付加すると、一般式（１）の場合は同種の２本のアルキレンオキサイド鎖を持つ化合物が得られ、一般式（２）の場合は１本のアルキレンオキサイド鎖を持つ化合物が得られる。なお、アルキレンオキサイドの平均付加モル数は活性水素１個当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数をいう。
【００１１】
アルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドが用いられる。活性水素１個当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数（ｍ）はインキ捕集性の観点から、５以上２００以下が好ましく、一般式（１）の場合は５以上１００以下が特に好ましく、一般式（２）の場合は５以上１５０以下が特に好ましい。また、フローテーションでの起泡性の観点から、活性水素１個当たりのアルキレンオキサイド鎖にエチレンオキサイドを有することが好ましい。活性水素１個当たりのエチレンオキサイドの平均付加モル数（ｎ）は粘着物除去性能の観点から、２以上１００以下が好ましく、２以上５０以下が特に好ましい。プロピレンオキサイドの平均付加モル数（ｐ）は粘着物除去性能の観点から、０以上１００以下が好ましく、０以上５０以下が特に好ましい。ブチレンオキサイドの平均付加モル数（ｑ）は０以上１００以下が好ましく、０以上５０以下が特に好ましい。
【００１２】
活性水素１個当たりのアルキレンオキサイド鎖中のエチレンオキサイドの平均付加モル数の比率（ｎ／ｍ）は、フローテーションでの起泡性の観点から、０．４以上１以下が好ましく、０．８以上１以下が特に好ましい。
【００１３】
アルキレンオキサイドの付加形態は粘着物除去性能の観点からエチレンオキサイド単独付加か、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイド或いはエチレンオキサイドとブチレンオキサイドのランダム付加が好ましい。
【００１４】
本発明の化合物（ａ）は、従来一般に行われているアルキレンオキサイドの付加重合反応で製造できる。例えば、オートクレーブを用い、窒素雰囲気下で一般式（１）及び／又は（２）の化合物に付加するアルキレンオキサイド（ランダムの場合は所定比率の混合物）を所定量付加反応させる。この時、必要に応じてアルカリ物質を触媒として加える。本発明の脱墨剤中の化合物（ａ）は、脱墨剤中に１００重量％含有するのが好ましいが、市場のさまざまな個別の脱墨システムへのマッチングの観点から、起泡剤、消泡剤、減粘剤等を含有することができ、その場合でも化合物（ａ）は６０重量％以上、特に８０重量％以上含有することが好ましい。例えば、起泡剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩等が挙げられ、消泡剤としては、オレイン酸、シリコーン油、鉱物油等が挙げられ、減粘剤としては、ブチルジグリコール、ブチルセロソルブが挙げられる。
【００１５】
本発明の脱墨剤は、化合物（ｂ−１）である、高級アルコール（炭素数８〜２０が好ましい）のアルキレンオキサイド付加化合物、脂肪酸（炭素数８〜２０が好ましい）のアルキレンオキサイド付加化合物、ダイマー酸又はダイマー酸とアルコール（炭素数１６〜４０が好ましい）との混合物のアルキレンオキサイド付加化合物、天然油脂（炭素数２０〜５０が好ましい）と多価アルコール（炭素数２〜６が好ましく、２〜６価が好ましい）との混合物のアルキレンオキサイド付加化合物、及び、化合物（ｂ−２）である、脂肪酸（炭素数８〜２０が好ましい）又はその塩（ナトリウムが好ましい）、から選ばれる１種以上の化合物（ｂ）と共に古紙の脱墨工程に添加される。（ｂ−１）のアルキレンオキサイドの平均付加モル数は６〜５００が好ましく、特に１０〜４００が好ましい。化合物（ａ）を含有する脱墨剤と化合物（ｂ）の添加方法はあらかじめ両者を混合して添加しても、別々に添加しても良い。化合物（ｂ）は溶剤や他の添加剤を含有する脱墨剤組成物として添加しても良い。
【００１６】
化合物（ａ）と化合物（ｂ）の添加量の合計は古紙１００重量部に対し、０．０１重量部以上１重量部以下が好ましく、フローテーション工程での操業性の観点から０．０１重量部以上０．５重量部以下が特に好ましい。また、古紙の脱墨工程への化合物（ａ）の添加量は化合物（ａ）と化合物（ｂ）添加量の合計に対する重量比で、インキ剥離性と粘着物の除去の観点から０．０３以上０．６以下が好ましく、０．０３以上０．５以下がさらに好ましく、０．０５以上０．４以下が特に好ましい。
【００１７】
また、本発明の脱墨剤は、インキ剥離工程、インキ除去工程、パルプ洗浄工程において一括あるいは、分割して使用することができる。本発明の脱墨剤と化合物（ｂ）は、一液化しても別々に添加しても良いが、配合して一液化するほうが操業性の観点から好ましい。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、フローテーター等のインキ除去工程、シックナー、ウオッシャー、エキスト等の洗浄工程の前あるいは最中に添加することができる。特に、本発明の脱墨剤をパルプスラリー中に存在させフローテーションを行うことが好ましく、フローテーターのインキ除去工程やそれ以前の工程で本発明の脱墨剤を添加することが好ましい。その他の工程は従来公知の脱墨方法に準じて行なうことができ、各工程は複数回行なうこともできる。従来公知の脱墨工程に加えて、特に粘着物除去のための工程を設けなくても、本発明の脱墨剤により粘着物はインキ除去工程でインキと共に除去される。
【００１８】
本発明の脱墨剤は、苛性ソーダやケイ酸ソーダ等の公知のアルカリ薬剤、過酸化水素、次亜塩素酸塩、次亜硫酸塩等の漂白剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩等の起泡剤、オレイン酸、シリコーン油、鉱物油等の消泡剤、ピッチコントロール剤、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ等の金属封鎖剤等を併用することもできる。
【００１９】
本発明の粘着性物質除去対象の古紙は特に限定されないが、接着剤等の粘着性物質を含む市中回収新聞古紙、雑誌古紙、ＯＡ古紙あるいは色上古紙、タック紙、圧着はがき、更には各種古紙の混合物への応用が適している。
【００２０】
本発明の脱墨剤の粘着物を除去する機構は、化合物（ａ）中のアルキルアミンの窒素の部分がインキと共に粘着物も剥離させ、化合物（ａ）及び化合物（ｂ）中のアルキレンオキサイド鎖やカルボキシル基が粘着物に吸着し粘着物のパルプ繊維への再付着を防ぐと考えられる。その後、粘着物がインキ粒子、灰分粒子、あるいは粘着物自身と凝集してある程度の粒径（１０μｍ程度）の粒子となる。そして、フローテーションのようなインキ除去工程において、泡沫と共にこれらの粒子がフロスとしてインキと共にパルプスラリーから排出される。また、付加するアルキレンオキサイドの選択は、脱墨剤と粘着物及び脱墨剤とパルプ繊維との相互作用を促進するために必要である。オキシエチレン基は親水性を与え、オキシプロピレン基やオキシブチレン基は疎水性を与える。これらを組み合わせにより得られる適度な親水性／疎水性のバランスが良好な粘着物除去性を与えていると考えられる。
【００２１】
【実施例】
実施例１、３、５、７〜１８
以下の方法で脱墨処理と性能評価を行った。
【００２２】
〔脱墨処理〕
古紙原料（新聞紙／チラシ／雑誌／タック紙重量比＝５／２／２．５／０．５）１００重量部（絶乾重量）を卓上離解機に入れ、苛性ソーダ０．５重量部、表３に示す化合物（ａ）と化合物（ｂ）をトータル０．３重量部になるように表３に示す添加比で予め混合して加え、さらに４０℃の工業用温水２０００重量部を加え、１０分間、３０００ｒｐｍで離解処理を行った。次いで、パルプ濃度を１５％まで８０メッシュのステンレスワイヤーを用いて濃縮後、苛性ソーダ、３号珪酸ソーダ、過酸化水素を、それぞれ０．５重量部、１．５重量部、０．５重量部加え、６０℃で１２０分間漂白処理を行った。その後、４０℃の温工業用水でパルプ濃度５％に希釈し、３０００ｒｐｍ、１分間で再離解し、パルプスラリーを得た。続いて、４０℃の温工業用水でパルプ濃度１％に希釈した。フローテーターに仕込む前のスラリーを３００ｇ採取し、粘着物除去前サンプル（サンプルＡ）とした。一方、パルプスラリー希釈液４５００ｃｍ3を容量５０００ｃｍ3のラボフローテーションセルに入れ、希釈液１リットル当たり１．５０リットル毎分の送気量でフローテーションを６分間行なった。その間、１分間毎にフローテーションセル上に蓄積したインキと粘着物を含んだ泡沫を除去する操作を実施した。フローテーター処理直後のパルプスラリー（パルプ濃度約１％、３００ｇ）を採取し、粘着物量評価用サンプル（サンプルＢ）とした。その後、パルプスラリーをパルプ濃度１３％に濃縮し、再度工業用水で１％に希釈し、ＪＩＳ  Ｐ８２０９−１９９４に従い、１５０メッシュワイヤーで坪量１５０ｇ／ｍ2 の手すきシートを作製し、サンプル１とした。また、フローテーション処理後パルプ濃度１３％に濃縮されたスラリー２５．４ｇを、２００倍量の工業用水で希釈後、パルプ濃度を１３％に濃縮する操作を４回繰り返し、上記と同様な操作で坪量１５０ｇ／ｍ2のシートを作製し、サンプル２とした。
【００２３】
〔性能評価〕
上記の脱墨方法において、下記（１）〜（３）の評価を行った。結果を表３に示す。
【００２４】
（１）白色度
サンプル１の白色度をＪＩＳ  Ｐ８１２３−１９６１により測定した。
【００２５】
（２）未剥離インキ面積率
サンプル２の表面のインキ面積を画像解析装置（ニレコ社製、ルーゼックスＦ）にて２０倍の倍率で測定し、下記式により算出した。
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（ｍｍ2）
Ｆ；１００視野の合計面積１５０００ｍｍ2（１視野の面積１５０ｍｍ2）。
【００２６】
（３）粘着物除去率
サンプルＡ、Ｂを１０５℃、６０ｍｍＨｇの減圧下４８時間放置し、乾固物を得る。次に、２ｇを正確に秤量し、１、２−ジクロロエタンを用いて８時間ソックスレー抽出を行い、抽出された粘着物の重量から以下の式により粘着物除去率を計算した。
粘着物除去率＝１００×
{（１−（サンプルＢ乾固物の抽出重量／サンプルＡの乾固物の抽出重量）}。
【００２７】
性能評価の基準を表１及び表２に示す。一般的に（１）白色度と（２）未剥離インキ面積率は、いずれも紙製品の品質にとって重要な指標であるが、脱墨性の評価値は（１）白色度と（２）未剥離インキ面積率の評価値の低い方を採用した。
【００２８】
実施例２、４、６
化合物（ａ）と化合物（ｂ）をトータル０．３重量部になるように表３に示す添加比で別々に加えた以外は、実施例１、３、５、７〜１８と同じ方法で脱墨処理と性能評価を行った。
【００２９】
【表１】
0003946458.tif 000002
【００３０】
【表２】
0003946458.tif 000003
【００３１】
【表３】
0003946458.tif 000004
【００３２】
比較例１〜７
表４の化合物を用いて、実施例１、３、５、７〜１８と同じ方法で脱墨処理と性能評価を行った。
【００３３】
【表４】
0003946458.tif 000005
【００３４】
【発明の効果】
接着剤等の粘着物を含む古紙から再生紙を得る際に、本発明の脱墨剤を高級アルコール、脂肪酸、ダイマー酸又は天然油脂と多価アルコールとの混合物にアルキレンオキサイドを付加させた化合物及び脂肪酸又はその塩から選ばれる１種以上の化合物と併用することにより、古紙から粘着物を効率よく除去できる。