(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子量２０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩および炭素数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から選択される４級アンモニウム化合物を有効成分として含有することを特徴とする塗工紙製造工程用バッキングロール汚れ防止剤。
【請求項２】
水溶液の形態にある請求項１に記載のバッキングロール汚れ防止剤。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗工紙製造工程用バッキングロール汚れ防止剤を、塗工紙製造工程用バッキングロールのシャワー水に添加して、バッキングロールの表面に散布することを特徴とする塗工紙製造工程におけるバッキングロールの汚れ防止方法。
【請求項４】
バッキングロール汚れ防止剤が、シャワー水に対して有効成分濃度で１０〜１０００ｍｇ／ｌとなるように添加される請求項３に記載のバッキングロールの汚れ防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塗工紙製造工程用バッキングロール汚れ防止剤およびそれを用いる汚れ防止方法に関する。さらに詳しくは、この発明は、塗工紙製造工程におけるバッキングロールの汚れを防止することにより、塗工紙製造工程での紙切れを防止する塗工紙製造工程用バッキングロール汚れ防止剤およびそれを用いる汚れ防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製紙工場の塗工紙製造工程においては、生産性の向上を図るため、塗工機の高速運転が試みられている。例えば、ブレードコーターにおいては、塗工速度が１０００ｍ／分を超えるものもある。このような塗工紙製造工程における塗工機の高速運転は、バッキングロールの汚れ、塗工紙の紙切れおよび紙粕や紙筋の発生を引き起こし、塗工紙の生産性の低下および塗工紙の品質の低下という問題を引き起こす。
【０００３】
塗工機の高速運転に伴い、紙と直接接触する紙送り部などの部材、特に片面に塗工層が形成された紙の塗工面が直接接触する第２バッキングロールの汚れが加速され、上記の問題の引き金になっている。
このような汚れを防止するために、汚れが付着しにくい塗工液組成物の研究が積極的に行われている。具体的には、塗工液組成物における天然バインダーと合成共重合体ラテックスとの比率の最適化や、合成共重合体ラテックスの付着性（ベタ付き）の改良などが試みられている。
【０００４】
例えば、特開平１０−２５９５９２号公報には、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリアミン系化合物および界面活性剤を有効成分とする、仕上げロールや第２バッキングロールの汚れ防止に有用なロール汚れ防止剤が開示されている。
しかし、この先行技術では、塗工液組成物の顔料１００重量部に対して０．１〜１００重量部という多量のロール汚れ防止剤を添加する必要があり、コスト面で不利であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、塗工紙製造工程におけるバッキングロール汚れの防止に有用な汚れ防止剤およびそれを用いる汚れ防止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】
本発明者は、バッキングロールの汚れ防止について検討を重ねた結果、特定の分子量を有する４級アンモニウム塩を用いることにより、ロールの汚れを防止できることを見出し、本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のポリジアリルジメチルアンモニウム塩および炭素数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から選択される４級アンモニウム化合物を有効成分として含有することを特徴とする塗工紙製造工程用バッキングロール汚れ防止剤（以下、「汚れ防止剤」と称する）が提供される。
【０００８】
また、この発明によれば、上記の汚れ防止剤を塗工紙製造工程用バッキングロールのシャワー水に添加して、バッキングロールの表面に散布することを特徴とする塗工紙製造工程におけるバッキングロールの汚れ防止方法が提供される。
【０００９】
【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のポリジアリルジメチルアンモニウム塩は、一般式（Ｉ）
【００１０】
【化１】
0004366524.tif 000002
【００１１】
（式中、Ｘはハロゲン原子または鉱酸アニオン、ｎは整数）
で表される。
【００１２】
一般式（Ｉ）におけるＸの「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素などが挙げられ、塩素が特に好ましい。
また、Ｘの鉱酸アニオンとしては、硫酸、硝酸、リン酸および炭酸などのアニオン、すなわちＨＳＯ4-、ＮＯ3-、Ｈ2ＰＯ4-およびＨＣＯ3-などが挙げられる。
【００１３】
一般式（Ｉ）におけるｎは、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量が２０，０００〜２００，０００となり得るような整数である。
【００１４】
一般式（Ｉ）で表されるポリジアリルジメチルアンモニウム塩としては、具体的にはポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリジアリルジメチルアンモニウムブロマイド、ポリジアリルジメチルアンモニウムナイトレート、ポリジアリルジメチルアンモニウムサルフェートおよびポリジアリルジメチルアンモニウムホスフェートなどが挙げられ、中でも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。
【００１５】
ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量は、２０，０００〜２００，０００であり、好ましくは２０，０００〜１００，０００である。
分子量が２０，０００〜２００，０００の範囲であれば、良好な汚れ防止効果が得られる。
【００１６】
また、この発明で用いられる炭素数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としては、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。
【００１７】
これらのアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩は、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のように、アルキル部分の炭素数が異なった２種以上の混合物であってもよい。
【００１８】
この発明で用いられる４級アンモニウム化合物は、いずれも公知のカチオン系界面活性剤であり、市販のものを使用することができる。
この発明では、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩から選択される４級アンモニウム化合物の１種または２種以上の混合物が用いられる。２種以上の４級アンモニウム化合物の混合物が用いられる場合、その組み合わせおよび混合割合は特に限定されないが、例えば、ポリジアリルメチルアンモニウムクロライドとアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドとの混合物が汚れ防止効果の点で好ましい。
【００１９】
この発明の汚れ防止剤は、有効成分となる上記の４級アンモニウム化合物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、水溶液の形態が特に好ましい。
【００２０】
製剤中の有効成分の配合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１〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部である。
【００２１】
この発明の汚れ防止剤は、塗工紙の製造工程内におけるバッキングロール、特に、第２バッキングロールの汚れを防止するのに極めて有効である。
【００２２】
さらに、この発明によれば、上記の汚れ防止剤を塗工紙製造工程用バッキングロールのシャワー水に添加して、バッキングロールの表面に散布することを特徴とする塗工紙製造工程におけるバッキングロールの汚れ防止方法が提供される。
【００２３】
散布方法としては、バッキングロールを洗浄するために散布されるシャワー水に汚れ防止剤を添加すれば、新たな設備を必要とせず、作業性および汚れ防止剤の希釈性の点からも好ましい。
【００２４】
汚れ防止剤のシャワー水中への添加は連続的であっても、間欠的であってもよい。また、その添加量は、有効成分がシャワー水中で１０〜１０００ｍｇ／ｌ、好ましくは２０〜５００ｍｇ／ｌ程度となる量であればよい。
【００２５】
汚れ防止剤はバッキングロール全体に均一に散布されるのが好ましく、バッキングロールにドクターなどの掻き取り装置が設置されている場合には、ロールの回転に対して、掻き取り装置の前方の任意の箇所で汚れ防止剤の溶液を散布するのが好ましい。
【００２６】
この発明の汚れ防止剤および汚れ防止方法により、バッキングロールの汚れを防止し、ひいては塗工紙の紙切れおよび紙粕や紙筋の発生を防止し、塗工機の高速化が可能となり、塗工紙の生産性を向上できる。その上、塗工機を停止をさせて行なうバッキングロールの洗浄が不要となる。
【００２７】
【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。
なお、比較例４〜１２で使用した化合物は、抄紙工程においてピッチコントロール剤として用いられている化合物である。
【００２８】
（実施例１〜７および比較例１〜９）
実施例１
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量２０，０００）
水                                                      ８０重量部
実施例２
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量３０，０００）
水                                                      ８０重量部
【００２９】
実施例３
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量５０，０００）
水                                                      ８０重量部
実施例４
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量１００，０００）
水                                                      ８０重量部
【００３０】
実施例５
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量２００，０００）
水                                                      ８０重量部
実施例６
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １５重量部
（分子量５０，０００）
アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド            ５重量部
（炭素数１２〜１６の混合物）
水                                                      ８０重量部
【００３１】
実施例７
アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド          ２０重量部
（炭素数１２〜１６の混合物）
水                                                      ８０重量部
【００３２】
比較例１
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量１０，０００）
水                                                      ８０重量部
比較例２
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              ２０重量部
（分子量３００，０００）
水                                                      ８０重量部
【００３３】
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              ２０重量部
（分子量５００，０００）
水                                                      ８０重量部
比較例４
ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物                      ２０重量部
（分子量３０，０００）
水                                                      ８０重量部
【００３４】
比較例５
ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物                      ２０重量部
（分子量５０，０００）
水                                                      ８０重量部
比較例６
ジアリルアミン−アクリルアミド共重合体                  ２０重量部
（分子量３０，０００）
水                                                      ８０重量部
【００３５】
比較例７
ジアリルアミン−アクリルアミド共重合体                  ２０重量部
（分子量１００，０００）
水                                                      ８０重量部
比較例８
エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物                  ２０重量部
（分子量３０，０００）
水                                                      ８０重量部
【００３６】
比較例９
エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物                  ２０重量部
（分子量５０，０００）
水                                                      ８０重量部
比較例１０
エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物                  ２０重量部
（分子量１００，０００）
水                                                      ８０重量部
【００３７】
比較例１１
ポリエチレングリコールオレイルエーテル・エチレン        ２０重量部
オキサイト２４モル付加物（以下、エチレンオキサイドを「ＥＯ」と略す）
水                                                      ８０重量部
比較例１２
ステアリルアミンＥＯ１８モル付加物                      ２０重量部
水                                                      ８０重量部
【００３８】
（試験例１）
本試験を行うにあたり、下記の成分からなる塗工液組成物を調製した。
（塗工液組成物）
クレー                                                ３０重量部
炭酸カルシウム                                        １２重量部
でん粉                                                  ３重量部
ＳＢＲラテックス                                      １２重量部
（武田薬品工業製、クロスＬＬ  ２Ｍ−５５５）
水                                                    ４２．８重量部
ポリアクリル酸ソーダ                                    ０．２重量部
【００３９】
（塗工液組成物の調製方法）
上記の塗工液組成物の各成分をＴＫホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、回転数３０００ｒｐｍで３０分間攪拌して、塗工液組成物を調製した。
【００４０】
８．５ｃｍ×１０ｃｍに切断したボール紙（厚さ０．１ｃｍ）に、予め調製しておいた塗工液組成物を固形分で約５０ｇ／ｍ2 となるように塗布し、次いで１０５℃で１０分間乾燥した。他方、ＮＢＲゴム板（アクリロニトリル−ブタジエンゴム、オーツタイヤ製、１０ｃｍ×１２ｃｍ×０．３ｃｍ）1枚および圧着用ステンレス板（ＳＵＳ３０４、１２ｃｍ×１５ｃｍ×０．１ｃｍ）２枚を７０℃の恒温室に入れ、２ｋｇの鉄のおもりを載せて予め保温した。
実施例１〜７および比較例１〜１２の製剤を、有効成分濃度１００ｍｇ／ｌの水溶液として５００ｍｌ調製し、これらの製剤に、塗工液組成物を塗布・乾燥したボール紙を５分間浸漬した。
【００４１】
ボール紙を各製剤に浸漬した後、直ちに、ボール紙の塗工液組成物の塗布面と、保温しておいたＮＢＲゴム板とを貼り合わせ、さらに保温しておいた圧着用ステンレス板でその両面を挟み、水平に置いた。次いで、この積層した板の上面に２ｋｇの鉄のおもりを置き、プレスした状態で７０℃の恒温室に入れて１０分間保持した。保持後、直ちにボール紙からＮＢＲゴム板を剥がし、そのときの剥離抵抗力（ｋｇ）をデジタルフォース張力計（日本電産製、ＦＧＣ−２）で測定した。
【００４２】
また、試験直後に、ＮＢＲゴム板のボール紙との接触面の汚れ度合いを目視で観察した。ＮＢＲゴム板の汚れ度合いを以下に示す基準で５段階に評価し、各試験について１〜５の評点を付した。
１：汚れ面積部全体の          ０％
２：汚れ面積部全体の    ０〜  ２％
３：汚れ面積部全体の    ２〜  ５％
４：汚れ面積部全体の    ５〜２０％
５：汚れ面積部全体の        ２０％以上
得られた結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0004366524.tif 000003
【００４４】
（試験例２）
中質コート紙を製造するＡ製紙工場の塗工紙製造工程（塗工速度１２００ｍ／分）において、第２コーターバッキングロールのドクターシャワー水（２０ｌ／分）に、実施例２の製剤を有効成分濃度が１００ｍｇ／ｌとなるように連続的に添加した。
試験開始から４週間、紙切れは１度も発生しなかった。
また、第２コーターバッキングロールには塗工液などの汚れのないことが目視により確認できた。
【００４５】
一方、製剤を添加しない系について同様に４週間試験したところ、センターロールにおいて１日平均２回の紙切れが発生した。
また、第２コーターバッキングロールには塗工液の汚れが目視により確認された。
【００４６】
試験例２の結果、本発明の汚れ防止剤を添加した系では、紙切れによる作業上の手間を大幅に削減でき、紙の生産量が約２０％増加した。
【００４７】
（試験例３）
上質コート紙を製造するＢ製紙工場の塗工紙製造工程（塗工速度１１００ｍ／分）において、第２コーターバッキングロールのドクターシャワー水（５０ｌ／分）に、実施例３の製剤を有効成分濃度が５０ｍｇ／ｌとなるように連続的に添加した。
また、実施例３の製剤の代わりに、比較例４、比較例７および比較例９の製剤を用いて同様に１０日間試験した。
【００４８】
実施例３の製剤を用いた場合、試験開始から１０日間、紙切れは１度も発生しなかった。また、試験途中で塗工速度を１３００ｍ／分にしたにもかかわらず、紙切れは発生しなかった。
また、第２コーターバッキングロールには塗工液などの汚れのないことが目視により確認できた。
【００４９】
一方、比較例４、比較例７および比較例９の製剤を用いた場合には、第２コーターバッキングロールにおいて１日平均２回の紙切れが発生した。
また、第２コーターバッキングロールには塗工液の汚れが目視により確認された。
【００５０】
試験例３の結果、本発明の汚れ防止剤を添加した系では、紙切れによる作業上の手間を大幅に削減でき、紙の生産量が約１５％増加した。
【００５１】
【発明の効果】
この発明の汚れ防止剤は、バッキングロールの汚れを防止でき、その結果、塗工紙の紙切れおよび紙粕や紙筋の発生を防止できる。したがって、塗工紙の品質を低下させることなく、塗工機の高速化が可能となり、塗工機を停止させて行なうバッキングロールの洗浄が不要となり、塗工紙の生産性を向上させることができる。
また、この発明の汚れ防止剤は、塗工液組成物に添加するタイプのロール汚れ防止剤の１／１０〜１／１００の添加量で所望の効果を得ることができ、コスト的にも有利である。