(57)【要約】【課題】紙・パルプ製造工程、特に板紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れの抑制・防止に有用なピッチ抑制剤およびそれを用いるピッチ抑制方法を提供することを課題とする。【解決手段】特定の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、反応基を有する両親媒性のカチオンポリマーを有効成分として含有することを特徴とする紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤により、上記の課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式（Ｉ）：
【化１】
2017082367.tif 000013
（式中、Ｒ1およびＲ2は同一または異なって水素原子、炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基またはフェニル基であり、Ｘ1-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（II）：
【化２】
2017082367.tif 000014
（式中、Ｒ3は水素原子、炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基またはフェニル基であり、Ｘ2-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（III）：
【化３】
2017082367.tif 000015
（式中、Ｒ4およびＲ5は同一または異なって水素原子、炭素数４〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、ベンジル基、フェニルエチル基であり、Ｒ6は炭素数４〜１８の直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、ベンジル基またはフェニルエチル基であり、Ｘ3-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー、または
（Ｂ）一般式（Ｉ）で表わされる化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（II）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（IV）：
【化４】
2017082367.tif 000016
（式中、Ｒ7は水素原子、炭素数１〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、ベンジル基またはフェニルエチル基であり、Ｒ8は水素原子またはメチル基であり、ｌは０〜３０のエチレングリコールユニット−Ｃ2Ｈ4Ｏ−の繰り返し単位数、ｍは０〜１３のプロピレングリコールユニット−Ｃ3Ｈ6Ｏ−の繰り返し単位数、ｎは０〜６のブチレングリコールユニット−Ｃ4Ｈ8Ｏ−の繰り返し単位数、但しｌ＋ｍ＋ｎ≠０である）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー
を有効成分として含有することを特徴とする紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤。
【請求項２】
前記カチオンポリマーが、ステアリル基、オクチル基、ラウリル基またはポリエチレングリコール基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドである請求項１に記載の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤。
【請求項３】
前記カチオンポリマーが、前記紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤中に０．１〜５００ｇ／Ｌ含有する請求項１または２に記載の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤。
【請求項４】
前記紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤が、ピッチを含む汚れ洗浄成分として、カチオン性界面活性剤、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機酸化合物から選択される少なくとも１種の化合物をさらに含有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤。
【請求項５】
前記カチオン性界面活性剤が炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドであり、前記ホスホン酸化合物が１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸である請求項４に記載の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤。
【請求項６】
製紙工程中の工程水に、有効成分として請求項１〜５のいずれか１つに記載の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を、絶乾パルプ質量に対して０．００１〜２０ｇ／ｋｇ添加して、ピッチによる紙製品の品質低下を抑制・防止することを特徴とするピッチ抑制方法。
【請求項７】
製紙工程中の工程水に、有効成分として請求項１〜５のいずれか１つに記載の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を、シャワー水に対して０．０５〜２，０００ｍｇ／Ｌ添加して、ピッチによる紙製品の品質低下を抑制・防止することを特徴とするピッチ抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙・パルプ製造工程、特に板紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れの抑制・防止に有用なピッチ抑制剤（「ピッチコントロール剤」、「ピッチ障害防止剤」ともいう）およびそれを用いるピッチ抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紙およびパルプの製造工程においてはピッチによる障害が発生し、これを抑制・防止するために、様々な薬剤の開発が行われてきた。
ピッチとは、木材やパルプおよび紙から遊離した天然樹脂やガム物質、さらには紙およびパルプの製造工程で使用される添加剤などに由来する有機物を主体とする非水溶性の粘着物質のことをいう。
【０００３】
一般に、ピッチは、紙およびパルプの製造工程の工程水（パルプスラリーや白水）中では、コロイド状態で分散しているが、何らかの外的作用、例えば、大きな剪断力、ｐＨの急激な変化、硫酸バンド（硫酸アルミニウム）の過剰添加などにより、そのコロイド状態が破壊されて、凝集、巨大化するものと考えられている。
この凝集、巨大化したピッチは、その粘着性により、紙やパルプ、さらにはファンポンプ、配管内、チェスト、ワイヤー、フェルト、ロールなどの製造装置類に付着するだけでなく、この付着物が剥離して紙やパルプに再付着する。そして、形成された紙の汚点・欠点が紙製品の品質を低下させ、発生する断紙が生産性・作業性を低下させるなどの障害を引き起こす。
【０００４】
近年、紙の多様化により添加剤の種類やその使用量が増加し、また古紙の使用比率が増加し、製造工程中で使用する水のクローズド化が高くなるにつれて、従来にも増してピッチ障害の発生が増加すると共に、その発生形態が複雑化している。
例えば、従来のグランドパルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）などの機械パルプ由来のピッチのみでなく、古紙由来のピッチトラブルが増加している。
また、生産性を向上させるために、装置の大型化、抄紙速度の上昇により、他の要因と相まって、ワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布、毛布サクションボックスへのピッチ汚れの問題が顕在化している。
【０００５】
このようなピッチ障害を抑制する方法として、微細タルクなどの無機系化合物にピッチ成分を吸着させる方法、凝集する前のピッチ粒子をパルプ繊維に定着させる方法、ピッチ粒子を分散させる方法およびこれらを組み合わせた方法などが提案され、実用化されている。
例えば、特開２００４−０４４０６７号公報（特許文献１）には、分子量２０，０００〜１００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩および分子量２０，０００〜１００，０００のエピクロルヒドリン−ジアルキルアミン縮合物から選択されるカチオンポリマーと高級脂肪族アミンにエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤とを有効成分として含有する紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤が開示されている。
しかしながら、従来の添加剤や方法ではピッチ障害の防止効果が充分とはいえず、さらに有効な薬剤や方法が望まれている。
【０００６】
他方、特開２０１３−１８１１３０号公報（特許文献２）には、使用する目的に合わせポリマーの分子量、ペンダント二重結合の数、ポリマー構造などの設計可能で、水系でも溶剤系でも共重合に供することができ、かつ他の組成からなる高分子鎖中に共有結合を介してカチオンポリマー鎖を導入することができる、反応基を有する新規な両親媒性のカチオン性高分子組成物が開示されている。
そして、特許文献２には、このような高分子組成物が、モノアリル化合物および／またはジアリル化合物とトリアリル化合物および／またはテトラアリル化合物とを共重合させることにより、またモノアリル化合物および／またはジアリル化合物とトリアリル化合物および／またはテトラアリル化合物と末端に不飽和結合を有するポリアルキレングリコール化合物とを共重合させることにより得られることが開示されている。
本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、特許文献２の高分子組成物群に含まれるが、特許文献２には、ピッチ抑制剤およびその効果について一切記載も示唆もされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０４４０６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８１１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、紙・パルプ製造工程、特に板紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れの抑制・防止に有用なピッチ抑制剤およびそれを用いるピッチ抑制方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のカチオンポリマーが単独で紙・パルプ製造工程におけるピッチ汚れの優れた抑制・防止および洗浄効果を発揮する事実を見出し、また公知のピッチを含む汚れ洗浄成分としてカチオン性界面活性剤および有機ホスホン酸との併用により、さらに優れた効果を発揮する事実を見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
かくして、本発明によれば、
（Ａ）一般式（Ｉ）：
【化１】
2017082367.tif 000002
（式中、Ｒ1およびＲ2は同一または異なって水素原子、炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基またはフェニル基であり、Ｘ1-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
【００１１】
一般式（II）：
【化２】
2017082367.tif 000003
（式中、Ｒ3は水素原子、炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基またはフェニル基であり、Ｘ2-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
【００１２】
一般式（III）：
【化３】
2017082367.tif 000004
（式中、Ｒ4およびＲ5は同一または異なって水素原子、炭素数４〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、ベンジル基、フェニルエチル基であり、Ｒ6は炭素数４〜１８の直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、ベンジル基またはフェニルエチル基であり、Ｘ3-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー、または
【００１３】
（Ｂ）一般式（Ｉ）で表わされる化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（II）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（IV）：
【化４】
2017082367.tif 000005
（式中、Ｒ7は水素原子、炭素数１〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、ベンジル基またはフェニルエチル基であり、Ｒ8は水素原子またはメチル基であり、ｌは０〜３０のエチレングリコールユニット−Ｃ2Ｈ4Ｏ−の繰り返し単位数、ｍは０〜１３のプロピレングリコールユニット−Ｃ3Ｈ6Ｏ−の繰り返し単位数、ｎは０〜６のブチレングリコールユニット−Ｃ4Ｈ8Ｏ−の繰り返し単位数、但しｌ＋ｍ＋ｎ≠０である）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー
を有効成分として含有することを特徴とする紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤
が提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、製紙工程中の工程水に、有効成分として上記の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を、絶乾パルプ質量に対して０．００１〜２０ｇ／ｋｇ、またはシャワー水に対して０．０５〜２，０００ｍｇ／Ｌ添加して、ピッチによる紙製品の品質低下を抑制・防止することを特徴とするピッチ抑制方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、紙・パルプ製造工程、特に板紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れの抑制・防止に有用なピッチ抑制剤およびそれを用いるピッチ抑制方法を提供することができる。すなわち、本発明のピッチ抑制剤は、低い添加率で高いピッチ障害防止効果が得られ、コストの低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、次の少なくともいずれか１つの要件を満足する場合に、上記の効果をさらに発揮する。
（１）カチオンポリマーが、ステアリル基、オクチル基、ラウリル基またはポリエチレングリコール基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドである。
（２）カチオンポリマーが、紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤中に０．１〜５００ｇ／Ｌ含有する。
（３）紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤が、ピッチを含む汚れ洗浄成分として、カチオン性界面活性剤、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機酸化合物から選択される少なくとも１種の化合物をさらに含有する。
（４）カチオン性界面活性剤が炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドであり、ホスホン酸化合物が１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（１）紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤
本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、
（Ａ）一般式（Ｉ）：
【化５】
2017082367.tif 000006
（式中、Ｒ1およびＲ2は同一または異なって水素原子、炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基またはフェニル基であり、Ｘ1-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
【００１８】
一般式（II）：
【化６】
2017082367.tif 000007
（式中、Ｒ3は水素原子、炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基またはフェニル基であり、Ｘ2-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
【００１９】
一般式（III）：
【化７】
2017082367.tif 000008
（式中、Ｒ4およびＲ5は同一または異なって水素原子、炭素数４〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、ベンジル基、フェニルエチル基であり、Ｒ6は炭素数４〜１８の直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、ベンジル基またはフェニルエチル基であり、Ｘ3-はハロゲン化物イオン、水酸化物イオンまたは有機酸もしくは無機酸のアニオンである）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー、または
【００２０】
（Ｂ）一般式（Ｉ）で表わされる化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（II）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、
一般式（IV）：
【化８】
2017082367.tif 000009
（式中、Ｒ7は水素原子、炭素数１〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、ベンジル基またはフェニルエチル基であり、Ｒ8は水素原子またはメチル基であり、ｌは０〜３０のエチレングリコールユニット−Ｃ2Ｈ4Ｏ−の繰り返し単位数、ｍは０〜１３のプロピレングリコールユニット−Ｃ3Ｈ6Ｏ−の繰り返し単位数、ｎは０〜６のブチレングリコールユニット−Ｃ4Ｈ8Ｏ−の繰り返し単位数、但しｌ＋ｍ＋ｎ≠０である）
で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー
を有効成分として含有することを特徴とする。
【００２１】
［カチオンポリマー（Ａ）および（Ｂ）］
本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の有効成分であるカチオンポリマーは、
一般式（Ｉ）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、一般式（II）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、一般式（III）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー（Ａ）、または
一般式（Ｉ）で表わされる化合物の中から選択される少なくとも１種と、一般式（II）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種と、一般式（IV）で表される化合物の中から選択される少なくとも１種との、１〜９８／１〜９８／１〜９８モル％の比率の多元共重合体であり、該重合体中にペンダントアリル基を１個以上含有する、分子量５，０００〜５００，０００の反応基を有する両親媒性のカチオンポリマー（Ｂ）である。
【００２２】
一般式（Ｉ）におけるＲ1およびＲ2の「炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基」としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基などが挙げられる。
Ｘ1-における「ハロゲン化物イオン」、「有機酸もしくは無機酸のアニオン」としては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオンなどが挙げられる。
【００２３】
一般式（Ｉ）で表される化合物としては、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド（以下「ＤＡＤＭＡＣ」ともいう）、ジアリルジエチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムブロマイド、ジアリルジメチルアンモニウムサルフェート、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレートなどが挙げられ、本発明ではこれらの中の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２４】
一般式（II）におけるＲ3の「炭素数１〜３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基」としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基などが挙げられる。
Ｘ2-における「ハロゲン化物イオン」、「有機酸もしくは無機酸のアニオン」としては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオンなどが挙げられる。
【００２５】
一般式（II）で表される化合物としては、トリアリルアミン塩酸塩、トリアリルメチルアンモニウムクロライド、トリアリルエチルアンモニウムクロライド、トリアリルメチルアンモニウムブロマイド、トリアリルメチルアンモニウムサルフェート、トリアリルメチルアンモニウムナイトレートなどが挙げられ、本発明ではこれらの中の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
一般式（III）におけるＲ4、Ｒ5およびＲ6の「炭素数４〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基」としては、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基（アミル基）、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ステアリル基などが挙げられる。
Ｘ3-における「ハロゲン化物イオン」、「有機酸もしくは無機酸のアニオン」としては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオンなどが挙げられる。
【００２７】
一般式（III）で表される化合物としては、アリルラウリルアミン塩酸塩、アリルステアリルアミン塩酸塩、アリルジブチルアミン塩酸塩、アリルトリオクチルアンモニウムクロライド、アリルトリオクタデシルアンモニウムクロライド、アリルジベンジルアミン塩酸塩、アリルジシクロヘキシルアミン塩酸塩、アリルトリシクロヘキシルアンモニウムクロライドなどが挙げられ、本発明ではこれらの中の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２８】
一般式（IV）におけるＲ7の「炭素数１〜１８の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基」としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基（アミル基）、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−オクタデシル基などが挙げられる。
【００２９】
一般式（IV）で表される化合物としては、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリブチレングリコールモノメタクリレート、ポリ（エチレングリコール／プロピレングリコール）モノメタクリレート、エチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノメタクリレートなどが挙げられ、本発明ではこれらの中の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
本発明のカチオンポリマーは、公知の方法、例えば上記の化合物をラジカル重合反応に付すことにより得ることができる。重合の際の比率（モル％）や重合条件は、適宜設定すればよい。また、発明のカチオンポリマーは、実施例において用いられているような市販のものであってもよい。
【００３１】
本発明のカチオンポリマーとしては、上記の多元共重合体の中でも、分子内に官能基として、ステアリル基、オクチル基、ラウリル基またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基が導入（付与）されたポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドが特に好ましい。
【００３２】
［カチオンポリマーの分子量］
本発明のカチオンポリマーは、５，０００〜５００，０００の分子量を有する。
本発明のカチオンポリマーの分子量は、ピッチ付着抑制の観点から、好ましくは６，０００〜５００，０００であり、より好ましくは７，０００〜５００，０００である。
【００３３】
［付加成分］
本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、ピッチを含む汚れ洗浄成分として、カチオン性界面活性剤、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機酸化合物から選択される少なくとも１種の化合物をさらに含有するのが好ましい。
カチオン性界面活性剤は、一般的に製紙工程水中で形成されるバイオフィルムに起因して発生するピッチの生成を抑制する効果を発揮するとされている。
また、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機酸化合物は、一般的に製紙工程水中で炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を核として発生するピッチの生成を抑制する効果を発揮するとされている。
【００３４】
［カチオン性界面活性剤］
カチオン性界面活性剤としては、炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩およびジアルキルジメチルアンモニウム塩、具体的には、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよびオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。これらのアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩は、２種以上の化合物が混合されたものであってもよい。例えば、炭素数１２〜１６のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの混合物およびジデシルジメチルアンモニウムクロライドが挙げられる。
【００３５】
上記の例示化合物の中でも、ピッチ抑制効果の点から、炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩が好ましく、炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドが特に好ましい。
【００３６】
カチオン性界面活性剤の併用割合は、本発明の有効成分であるカチオンポリマーの含有量１質量部に対して、０．１〜５質量部、好ましくは０．２〜１質量部である。併用割合が上記の範囲であれば、良好なピッチ抑制効果が得られる。
【００３７】
［ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機酸化合物］
ホスホン酸化合物としては、具体的には、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、トリメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチルホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチルホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキシプロパン−１，１−ジホスホン酸、１−アミノプロパン−１，１−ジホスホン酸および１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸などが挙げられる。
【００３８】
ホスフィン酸化合物としては、具体的には、ビス（ポリ−２−カルボキシエチル）ホスフィン酸（バイオラボ社の「Ｂｅｌｃｌｅｎｅ５００」、「Ｂｅｌｃｌｅｎｅ４００」、「Ｂｅｌｌａｓｏｌ  Ｓ−３０」：ＢｅｌｃｌｅｎｅおよびＢｅｌｌａｓｏｌはバイオラボ社の登録商標）などが挙げられる。
有機酸化合物としては、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、メタンスルホン酸などが挙げられる。
【００３９】
ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機酸化合物は、それらのアルカリ金属塩であってもよく、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩およびカリウム塩などが挙げられる。
上記の例示化合物の中でも、ピッチ抑制効果の点から、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）および１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸が好ましく、ＨＥＤＰが特に好ましい。
【００４０】
ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物および有機化合物の併用割合は、それらの合計量で、本発明の有効成分であるカチオンポリマーの含有量１質量部に対して、０．１〜５質量部、好ましくは０．２〜１質量部である。併用割合が上記の範囲であれば、良好なピッチ抑制効果が得られる。
【００４１】
［紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤］
本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、通常液剤の形態で製剤化して用いるのが好ましい。
液剤とする場合には、溶剤として水を用いた液剤とするのが好ましい。
その液剤濃度は、添加対象の工程水中のパルプ濃度やピッチ成分の種類、量、抄造条件などにより適宜設定すればよいが、通常、０．１〜５００ｇ／Ｌである。すなわち、本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、有効成分を０．１〜５００ｇ／Ｌ含有するのが好ましい。
液剤濃度が０．１ｇ／Ｌ未満では、添加対象に液剤を多量に添加する必要があることがある。一方、液剤濃度が５００ｇ／Ｌを超えると、液剤の取り扱いが難しくなることがある。
より好ましい濃度は０．５〜３００ｇ／Ｌであり、さらに好ましい濃度は１〜３０ｇである。
【００４２】
（２）ピッチ抑制方法
本発明のピッチ抑制方法は、製紙工程中の工程水に、有効成分として上記の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を、絶乾パルプ質量に対して０．００１〜２０ｇ／ｋｇ添加して、ピッチによる紙製品の品質低下を抑制・防止することを特徴とする。
【００４３】
紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の添加量が０．００１ｇ／ｋｇ未満では、ピッチ障害の抑制・防止効果が充分に得られないことがあるので好ましくない。一方、紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の添加量が２０ｇ／ｋｇを超えると、ピッチが凝集するだけでなく、パルプ繊維や微細繊維などが凝集を起こしたり、紙の地合いなどに悪影響を及ぼすことがあるので好ましくない。なお、ピッチ成分の種類、量、抄造条件などによっては、前記のような悪影響を及ぼさないこともあり、そのような場合には、上記の範囲を超えて本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を添加しても許容されることもある。
好ましい紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の添加量は、０．２〜１０ｇ／ｋｇである。
【００４４】
また、本発明のピッチ抑制方法は、製紙工程中の工程水に、有効成分として上記の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を、シャワー水に対して０．０５〜２，０００ｍｇ／Ｌ添加して、ピッチによる紙製品の品質低下を抑制・防止することを特徴とする。
この方法により、製紙工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れを防止し、ピッチ付着による紙へのチリ、紙切れのみでなく、抄紙機械を止めてワイヤー、ロール、毛布サクションボックスのピッチを手作業で除去する時の運転員の作業性の負担および紙の生産性のロスを抑制・防止することができる。
添加方法は、連続的または間欠的の何れであってもよい。
【００４５】
紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の添加量が有効成分として０．０５ｍｇ／Ｌ未満では、ピッチ障害の抑制・防止効果が充分に得られないことがあるので好ましくない。一方、紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の添加量が２，０００ｍｇ／Ｌを超えると、ピッチが凝集するだけでなく、パルプ繊維や微細繊維などが凝集を起こしたり、紙の地合いなどに悪影響を及ぼすことがあるので好ましくない。なお、ピッチ成分の種類、量、抄造条件などによっては、前記のような悪影響を及ぼさないこともあり、そのような場合には、上記の範囲を超えて本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を添加しても許容されることもある。
好ましい紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤の添加量は、０．１〜２００ｍｇ／Ｌである。
【００４６】
本発明のピッチ抑制方法は、ピッチ障害が発生しているか、あるいは発生する可能性のある製紙工程に適用できる。具体的には、製紙工程においてピッチ障害が発生している段階あるいはその前段階の工程水に添加することにより、その目的を達成することができる。
【００４７】
添加方法としては、製紙工程の各段階における設備またはそれらをつなぐ配管内に本発明の紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を、所要の濃度になるように添加する方法が挙げられる。
【実施例】
【００４８】
本発明を以下の試験例により具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００４９】
試験例では次のカチオンポリマーを用いた。
Ａ：ステアリル基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド
（センカ株式会社製、機能性poly(DADMAC)試作品、試作品名：ＺＶ−５８Ａ）
Ｂ：オクチル基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド
（センカ株式会社製、機能性poly(DADMAC)試作品、試作品名：ＺＶ−５９Ａ）
Ｃ：ラウリル基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド
（センカ株式会社製、機能性poly(DADMAC)試作品、試作品名：ＺＶ−６１Ａ）
Ｄ：ポリエチレングリコール基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウム
クロライド
（センカ株式会社製、機能性poly(DADMAC)試作品、試作品名：ＥＶ−０３Ａ）
Ｅ：ポリエチレングリコール基が導入されたポリジアリルジメチルアンモニウム
クロライド
（センカ株式会社製、機能性poly(DADMAC)試作品、試作品名：ＥＶ−０４Ａ）
Ｆ：ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)
（シグマ−アルドリッチ社製、試薬）
表１にカチオンポリマーＡ〜Ｆの物性を示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
［試験例１］
カチオンポリマーによる剥離効果を相対比較した。
製紙用脱水フェルト（日本フェルト株式会社製、製品名：ＤＢ−１００）を寸法８０ｍｍ×８０ｍｍに裁断し、その片面に市販の粘着テープ（幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ、ＴＡＮＯＳＥＥ製、製品名：布テープ）を貼り付け、その後プレス機（テスター産業株式会社製、製品名：卓上型テストプレスＳ型、型式：ＳＡ−３０３IIＳ）を用いて、接着状態を均一にするために両面から一定圧力（２０ｋＮ／ｍ2）で加圧し、表面積２５００ｍｍ2のテストピースを得た。
次いで、予めカチオンポリマーＡ〜Ｆをそれぞれ純水で１０００倍に希釈して調製しておいた供試カチオンポリマー水溶液に、それぞれテストピースを５分間浸漬させた（試験区）。供試カチオンポリマー水溶液の代わりに同量の純水に浸漬させたテストピースを無添加区（ブランク）として以下同様に試験した。
【００５２】
次いで、縦型電動計測スタンド（株式会社イマダ製、型式：ＭＶ−５００ＮII）のテーブル上に、粘着テープが上面になるようにテストピースを設置し、そのテーブルに製紙用脱水フェルトを固定した。また、縦型電動計測スタンドのフォースゲージ取付板に張力計（日本電産シンポ株式会社製、製品名：汎用型デジタルフォースゲージ、型式：ＦＧＣ−２Ｂ）を装着し、そのセンサ部に取付治具を介して粘着テープの一端を固定した。
その後、縦型電動計測スタンドのフォースゲージ取付板を一定速度で上方に移動させ、テストピースの粘着テープがその製紙用脱水フェルトから剥離した時点の最大応力（Ｎ）を張力計で測定して粘着テープの接着面の面積で除して、その試験区または無添加区の剥離力（Ｎ／ｍｍ2）とした。
無添加区の剥離力ＢＰを基準とする試験区の剥離力ＴＰの剥離率（％）を下式により算出した。
剥離率（％）＝［（ＢＰ−ＴＰ）／ＢＰ］×１００
得られた結果を表２に示す。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
表２の結果によれば、本発明のカチオンポリマーＡ〜Ｅを用いた試験では、公知のカチオンポリマーＦを用いた試験およびブランク試験と比較して、剥離力が小さく、剥離率が高いことがわかる。特に、カチオンポリマーＡ〜Ｅの成分濃度はカチオンポリマーＦの１／２以下であるにも拘わらず、高い剥離性を発揮することがわかる。
【００５５】
［試験例２］
ピッチ抑制成分としてのカチオンポリマーを他の有効成分と共に配合して、紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を調製した際の剥離効果を相対比較した。
具体的には、ピッチ抑制成分としてのカチオンポリマー１０質量部、ピッチを含む汚れ洗浄成分としてのアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド（和光純薬工業株式会社製、製品名：塩化ベンザルコニウム）３質量部および１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ、和光純薬工業株式会社製）３質量部、ならびに水８４質量部を混合・撹拌して、紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤１０ｇを調製した。得られた紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤を試験例１と同様にそれぞれ純水で１０００倍に希釈しておき、試験例１と同様に作成したテストピースを用いて試験を行った。
得られた結果を表３に示す。
【００５６】
【表３】
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【００５７】
表３の結果によれば、本発明のカチオンポリマーＡまたはＤを含む紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤は、公知のカチオンポリマーＦを含む紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤と比較して、剥離力が小さく、剥離率が高いことがわかる。