(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物にグラフト重合してなる水溶性グラフト重合体を含むことを特徴とする脱墨剤。
【請求項２】
モノエチレン性不飽和単量体がモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を含むことを特徴とする請求項１記載の脱墨剤。
【請求項３】
上記ポリエーテル化合物が、炭素数５以上のアルコールを開始点として、エチレンオキサイドおよび該エチレンオキサイドと共重合可能なアルキレンオキサイドを重合したポリエーテル化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の脱墨剤。
【請求項４】
上記ポリエーテル化合物の数平均分子量が１００以上、２０，０００以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の脱墨剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新聞紙や雑誌類、広告類（チラシ）、プリントアウト紙やコピー紙等の各種記録紙等の印刷古紙を脱墨処理して再生パルプを得る際に用いられる脱墨剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パルプ資源の不足や価格の高騰、或いは、環境保護やゴミ対策、資源の有効利用（省資源，省エネルギー）等の各観点から、古紙（印刷古紙）を製紙原料として再利用することの重要性が益々高まってきている。これに伴い、印刷技術や方法、インク組成、古紙の性状等の多様化に対応して、古紙からバージンパルプに品質が近い再生パルプを得ることができる脱墨処理方法の開発が求められている。
【０００３】
従来より、脱墨処理方法としては、洗浄法並びにフローテーション法等が知られている。洗浄法は、水中で古紙を解砕してパルプスラリーを得た後、アルカリ剤および漂白剤と共に脱墨剤を用いて、パルプ（繊維）からインク（油性インク）を脱離させ、次いで、該パルプスラリーを濾過・洗浄することにより、インクを除去する方法である。一方、フローテーション法は、水中で古紙を解砕してパルプスラリーを得た後、アルカリ剤および漂白剤と共に脱墨剤を用いて、パルプ（繊維）からインクを脱離させ、次いで、該パルプスラリーに空気を吹き込んで泡を形成することにより、この泡にインクを付着させて除去する方法である。上記両方法のうち、使用する水の量を低減することができる、装置を小型化することができる、除去したインクを含む排水の量を低減することができる、等の理由から、現在ではフローテーション法が主流となっている。また、洗浄法とフローテーション法との折衷法も実施されている。
【０００４】
上記脱墨処理方法、特にフローテーション法に用いられる脱墨剤としては、高級脂肪酸石鹸の他に、陰イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤が知られている。尚、非イオン性界面活性剤を用いた脱墨処理方法としては、該非イオン性界面活性剤と、カチオン性化合物やアミン、両性化合物とを併用する方法が提案されている（特開平１０−１０２３９０号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の脱墨剤である高級脂肪酸石鹸は、インクの凝集（捕集）性能に優れているものの、インクの装置への付着を抑制する作用や、発泡性に劣っているために、泡に付着させた（フローテーションによって凝集・浮上させた）インクの除去が不完全となる場合がある。従って、インクが再生パルプに残存することがあるという欠点を有している。また、高級脂肪酸石鹸は常温で固体であるために操作性に劣っており、しかも、発泡性を向上させるために発泡剤を併用しなければならないという問題点を有している。
【０００６】
一方、上記従来の脱墨剤である陰イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤は、インクを泡に付着させる能力が低く、それゆえ、インクを効率的に除去することができない。つまり、インクの凝集性能や除去性能が不充分であるので、白色度が高い高品質の再生パルプを得ることができないという問題点を有している。また、上記界面活性剤は、必要以上に泡立ち、しかも、形成された泡がなかなか消えないので、該泡に付着させたインクを装置外に充分に排出することが困難である。従って、装置内にインクが残存し、再生パルプ、即ち、再生紙にインクスポットが形成される原因となってしまうという問題点を有している。さらに、上記界面活性剤を脱墨剤として用いた場合には、インクと共にパルプまで除去されてしまうので、再生パルプの歩留りが低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、適度な発泡性を備えると共に、インクを泡に付着させる能力、つまりインクの凝集性能に優れ、かつ、パルプからインクだけを効率的に除去することによって、白色度が高い高品質の再生パルプ、即ち、再生紙を歩留り良く得ることができる脱墨剤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等は、上記従来の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、モノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物にグラフト重合してなる水溶性グラフト重合体を含む脱墨剤が、適度な発泡性を備えると共に、インクを泡に付着させる能力、つまりインクの凝集性能に優れ、かつ、パルプからインクだけを効率的に除去することができることを見い出して本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明にかかる脱墨剤は、上記の課題を解決するために、モノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物にグラフト重合してなる水溶性グラフト重合体を含むことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明にかかる脱墨剤は、上記構成に加えて、モノエチレン性不飽和単量体がモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を含むことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、例えば、モノエチレン性不飽和単量体がモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を含むことにより、得られる水溶性グラフト重合体は、ポリエーテル化合物からなる主鎖にグラフトしたモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体によってカルボキシル基が多数導入されたポリアニオン構造を備えることになる。従って、上記構成の脱墨剤は、適度な発泡性を備え、従来の脱墨剤よりもインク（油性インク）の分散性に優れていると共に、金属イオンに配位する能力（キレート能力）を備えているので、パルプ（繊維）からインクだけを効率的に脱離させることができる。それゆえ、再生紙の紙力の低下を最小限に留めることができる。上記構成の脱墨剤は、従来の脱墨剤よりもインクの凝集（捕集）性能に優れている。従って、該脱墨剤を用いて脱墨処理することにより、従来の脱墨剤よりも白色度が高い高品質の再生パルプ、即ち、印刷特性に優れた再生紙を歩留り良く得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる脱墨剤は、モノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物にグラフト重合してなる水溶性グラフト重合体を含んでいる。
【００１３】
水溶性グラフト重合体の原料である上記のポリエーテル化合物は、特に限定されるものではないが、エチレンオキサイドを主な構成単位として含む数平均分子量が１００以上の化合物がより好ましく、なかでも、エチレンオキサイドを構成単位として８０モル％以上含む化合物がさらに好ましい。
【００１４】
上記のポリエーテル化合物は、例えば、エチレンオキサイドおよび該エチレンオキサイドと共重合可能なアルキレンオキサイド（以下、その他のアルキレンオキサイドと記す）を、水またはアルコールを開始点として公知の方法で重合することにより、容易に得ることができる。上記その他のアルキレンオキサイドは、特に限定されるものではないが、プロピレンオキサイド並びにブチレンオキサイドがより好ましい。尚、ポリエーテル化合物の製造方法は、特に限定されるものではない。
【００１５】
上記ポリエーテル化合物における、エチレンオキサイドからなる構成単位とその他のアルキレンオキサイドからなる構成単位との割合、即ち、上記ポリエーテル化合物を製造する際の、エチレンオキサイドとその他のアルキレンオキサイドとの使用割合は、エチレンオキサイドが全体の５０モル％を超えていればよいが、エチレンオキサイドが全体の８０モル％以上、その他のアルキレンオキサイドが全体の２０モル％未満であることがより好ましい。上記その他のアルキレンオキサイドの量が２０モル％以上であれば、該ポリエーテル化合物を用いて得られる水溶性グラフト重合体のグラフト率が低下するおそれがあり、その結果、脱墨剤のパルプスラリー（後述する）への分散性が低下するおそれがある。
【００１６】
上記ポリエーテル化合物を製造する際に用いるアルコールとしては、具体的には、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の炭素数１〜２２の１級アルコール；イソプロパノール、２−ブタノール等の炭素数３〜１８の２級アルコール；ｔ−ブタノール等の３級アルコール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、プロピレングリコール等のジオール類；グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類；ソルビトール等のポリオール類；フェノール、ナフトール等の芳香族アルコール類；等が挙げられる。
【００１７】
本発明において、上記水溶性グラフト重合体を脱墨剤として用いるためには、親水性基と疎水性基とのバランスを調整することが重要である。本発明において、親水性基に対する疎水性基の割合（疎水性基／親水性基）は、重量比で０．０１〜０．７の範囲内であることが好ましく、０．０５〜０．５の範囲内であることがより好ましい。このため、上記のアルコールとしては、炭素数５以上のアルコールがより好ましく、炭素数１２〜１５のアルコール、フェノール、ナフトールが最も好ましい。
【００１８】
上記ポリエーテル化合物の数平均分子量は、１００以上であることがより好ましく、５００以上であることがさらに好ましい。また、ポリエーテル化合物の数平均分子量の上限は、特に限定されるものではないが、２０，０００がより好ましく、ポリエーテル化合物が複数の水酸基を有する場合には、６，０００がより好ましい。尚、ポリエーテル化合物の数平均分子量が１００よりも小さい場合には、グラフト化されないポリエーテル化合物が多くなる場合がある。また、本発明において、上記ポリエーテル化合物には、全ての末端または一部の末端の水酸基を、炭素数２〜２２の脂肪酸や、コハク酸、無水コハク酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アジピン酸等のジカルボン酸でエステル化した化合物も含まれることとする。
【００１９】
水溶性グラフト重合体の原料である上記のモノエチレン性不飽和単量体は、モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を構成成分として含んでいることが望ましい。従って、本発明においてモノエチレン性不飽和単量体とは、モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体、または、モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を含む混合物を称する。モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体は、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリル酸が特に好ましい。モノエチレン性不飽和単量体に占める（メタ）アクリル酸の割合は、４０モル％〜１００モル％の範囲内であることがより好ましい。
【００２０】
上記（メタ）アクリル酸と共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体、即ち、上記（メタ）アクリル酸以外のモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体、並びに、該モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体以外のモノエチレン性不飽和単量体は、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリル酸以外のモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体としては、具体的には、例えば、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸等が挙げられる。また、該モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体以外のモノエチレン性不飽和単量体としては、具体的には、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等のマレイン酸アルキルエステル類；フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル等のフマル酸アルキルエステル類；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メア）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；酢酸ビニル等の酢酸アルケニルエステル類；スチレン等の芳香族ビニル類；（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクロレイン、（メタ）アクリルアミド；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸；等が挙げられる。
【００２１】
上記（メタ）アクリル酸以外のモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体、並びに、該モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体以外のモノエチレン性不飽和単量体（以下、これら単量体をまとめて、その他のモノエチレン性不飽和単量体と記す）は、必要に応じて、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。上記例示のその他のモノエチレン性不飽和単量体のうち、得られる水溶性グラフト重合体のカルボン酸密度や分散性能をより一層向上させることができることから、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸を（メタ）アクリル酸と併用することがより好ましい。
【００２２】
モノエチレン性不飽和単量体における、（メタ）アクリル酸とその他のモノエチレン性不飽和単量体との割合は、水溶性グラフト重合体へのカルボン酸の導入率や残存単量体量から鑑みて、（メタ）アクリル酸が４０モル％〜１００モル％の範囲内、その他のモノエチレン性不飽和単量体が０モル％〜６０モル％の範囲内（但し、両者の合計量は１００モル％である）であることがより好ましい。そして、脱墨剤としての機能をより一層向上させるには、その他のモノエチレン性不飽和単量体の量を２０モル％〜５０モル％の範囲内とすることがより好ましく、３０モル％〜４５モル％の範囲内とすることが最も好ましい。より具体的に、脱墨剤としての機能をより一層向上させるには、その他のモノエチレン性不飽和単量体としてマレイン酸を２０モル％〜５０モル％の範囲内で使用することがより好ましく、３０モル％〜４５モル％の範囲内で使用することが最も好ましい。
【００２３】
そして、モノエチレン性不飽和単量体が、その他のモノエチレン性不飽和単量体のなかでも、モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体以外のモノエチレン性不飽和単量体を含む場合には、該不飽和カルボン酸系単量体以外のモノエチレン性不飽和単量体（即ち、カルボキシル基を持たないモノエチレン性不飽和単量体）の割合は、２０モル％以下であることが好ましい。上記不飽和カルボン酸系単量体以外のモノエチレン性不飽和単量体の割合が２０モル％を超えると、得られる水溶性グラフト重合体へのカルボン酸の導入率が低下し、残存する単量体量が多くなると共に、カルボン酸密度が低くなり、分散性能が低下するので好ましくない。
【００２４】
尚、その他のモノエチレン性不飽和単量体として（メタ）アクリル酸以外のモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を用いる場合には、（メタ）アクリル酸の割合が４０モル％未満であっても、得られる水溶性グラフト重合体のカルボン酸密度は低下しない。しかしながら、（メタ）アクリル酸の割合が４０モル％未満であれば、得られる水溶性グラフト重合体へのマレイン酸やフマル酸、無水マレイン酸等の導入率が低下し、残存する単量体量が多くなるので、脱墨剤のパルプスラリーへの分散性が低下するおそれがある。
【００２５】
水溶性グラフト重合体のグラフト率、即ち、上記ポリエーテル化合物に対するモノエチレン性不飽和単量体の割合は、ポリエーテル化合物１００重量部に対してモノエチレン性不飽和単量体が２５重量部以上グラフト重合されていることが好ましく、モノエチレン性不飽和単量体のなかでも、モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体としての（メタ）アクリル酸が２０重量部以上グラフト重合されていることがより好ましい。ポリエーテル化合物１００重量部に対するモノエチレン性不飽和単量体の割合が２５重量部未満である場合には、得られる水溶性グラフト重合体のカルボン酸量が少なくなり（カルボン酸密度が低くなり）、脱墨剤のパルプスラリーへの分散性が低下するおそれがある。また、該モノエチレン性不飽和単量体の割合が１００重量部以上である場合には、得られる水溶性グラフト重合体のカルボン酸量が多くなりすぎ（カルボン酸密度が高くなりすぎ）、該水溶性グラフト重合体がゲル化し易くなる。
【００２６】
上記ポリエーテル化合物とモノエチレン性不飽和単量体とのグラフト重合は、重合開始剤の存在下、触媒並びに溶媒を実質的に用いることなく行う。ポリエーテル化合物とモノエチレン性不飽和単量体とを、水、或いは、アルコールやトルエン等の有機溶媒の存在下でグラフト重合すると、ポリエーテル化合物へのモノエチレン性不飽和単量体のグラフト重合効率が低下するため好ましくない。従って、重合開始剤やモノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物に添加するために溶媒を用いる場合には、その使用量を極力少なくすることが望ましい。具体的には、溶媒の使用量を重合反応系の全量に対して５重量％以下とするか、若しくは、溶媒を用いて重合開始剤やモノエチレン性不飽和単量体を添加した後、重合反応系から溶媒を直ちに留去することが望ましい。
【００２７】
上記の重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤を用いることができるが、そのなかでも有機過酸化物が特に好ましい。ラジカル重合開始剤として用いることができる有機過酸化物としては、具体的には、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類；ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類；ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン等のジアルキルパーオキサイド類；ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシエステル類；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレエート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール類；ジベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類；等が挙げられる。これら有機過酸化物は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００２８】
重合開始剤の使用量は、特に限定されるものではないが、モノエチレン性不飽和単量体に対して、０．１重量％〜１５重量％の割合で使用することがより好ましく、０．５重量％〜１０重量％の割合で使用することがさらに好ましい。重合開始剤の使用量が上記範囲を逸脱している場合には、ポリエーテル化合物に対するモノエチレン性不飽和単量体のグラフト重合効率が低下するおそれがある。尚、重合開始剤は、ポリエーテル化合物に予め添加しておいてもよく、モノエチレン性不飽和単量体と一緒にポリエーテル化合物に添加してもよい。
【００２９】
重合温度は、１００℃以上であればよいが、脱墨剤としての機能をより一層向上させるには、１１０℃〜１６０℃の範囲内がより好ましく、１１０℃〜１４０℃の範囲内がさらに好ましい。重合温度が１００℃よりも低いと、ポリエーテル化合物へのモノエチレン性不飽和単量体のグラフト重合効率が低下する。一方、重合温度が１６０℃を超えると、ポリエーテル化合物並びに得られる水溶性グラフト重合体が熱分解するおそれがある。
【００３０】
グラフト重合を行う際には、ポリエーテル化合物の一部または全部を反応器に初期に（予め）仕込んでおくことが好ましい。また、モノエチレン性不飽和単量体において、前記その他のモノエチレン性不飽和単量体としてマレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸等のモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を用いる場合には、該その他のモノエチレン性不飽和単量体の半量以上をポリエーテル化合物と共に反応器に初期に仕込んで混合し、得られた混合物を１００℃以上になるまで加熱した後、この混合物にその他のモノエチレン性不飽和単量体の残りと重合開始剤とを各々別々に添加してグラフト重合する方法が特に好ましい。上記モノエチレン性不飽和単量体と重合開始剤とを各々別々に添加する方法としては、例えば、モノエチレン性不飽和単量体と重合開始剤とを別々の滴下装置を用いて上記混合物に同時に滴下する方法等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３１】
上記の添加方法を採用することにより、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸等のモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体の水溶性グラフト重合体への導入率を大幅に向上させることができる。尚、ポリエーテル化合物の一部を初期に仕込む場合には、残りのポリエーテル化合物は、重合開始剤および／またはモノエチレン性不飽和単量体と混合して添加してもよい。
【００３２】
このようにして得られた水溶性グラフト重合体は、例えばポリエチレングリコール鎖（主鎖）にグラフトしたモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体によってカルボキシル基が多数導入されたポリアニオン構造を備えており、過度に泡が立ち難く、また、消泡性にも優れている。
【００３３】
上記の水溶性グラフト重合体は、そのまま脱墨剤として用いることができるが、上記グラフト重合を終了した後、塩基性化合物を添加して中和することにより、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等の１価金属塩；カルシウム塩等の２価金属塩；アルミニウム塩等の３価金属塩；アンモニウム塩；モノエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等の有機アミン塩；等の塩にして用いてもよい。さらに、部分中和または完全中和したモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を用いてグラフト重合して得た水溶性グラフト重合体を、脱墨剤として用いてもよい。上記塩基性化合物を添加する際に用いる溶媒としては、水が好ましいが、特に限定されるものではない。
【００３４】
また、上記水溶性グラフト重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５００〜５０，０００の範囲内であることが好ましい。重量平均分子量が５００未満であれば、脱墨剤の分散性が充分に発揮されず、粒子の細かなエマルションが得られなくなるおそれがある。一方、重量平均分子量が５０，０００を超えると、パルプスラリーに対する溶解性が低下するおそれがある。本発明にかかる水溶性グラフト重合体の水に対する溶解度は１重量％以上である。
【００３５】
本発明にかかる脱墨剤を用いた脱墨処理方法は、特に限定されるものではなく、公知の一般的な方法、例えば、洗浄法やフローテーション法、或いは洗浄法とフローテーション法との折衷法等を採用することができる。より具体的には、例えば、脱墨処理工程は、一般的に、水中で古紙（印刷古紙）を解砕してパルプスラリーを得る解砕工程、解砕工程後にパルプスラリーを所定時間放置して熟成させる熟成工程、パルプ（繊維）からインクを脱離させて除去する除去工程、および、インクを除去した該パルプスラリーを濾過・洗浄する洗浄工程から少なくとも成り立っている。これら各工程は、印刷の技法、インク（油性インク）の組成や量、古紙の性状等に応じて、必要であれば２回以上繰り返して行われる。また、上記工程に加えて、脱墨処理において通常実施されている脱水工程やスクリーン工程、分散工程等を行うこともできる。
【００３６】
尚、古紙を形成しているパルプとしては、具体的には、例えば、機械パルプ（ＭＰ）や化学的機械パルプ（ＣＧＰ）等の高収率パルプ；脱墨パルプ（ＤＩＰ）；ソーダパルプ（ＡＰ）やクラフトパルプ（ＫＰ）等の化学パルプ；等の木材パルプ等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３７】
解砕工程において用いられる解砕機（離解機）としては、例えば、パルパーやリファイナー、ニーダー等が挙げられる。パルプスラリーにおけるパルプ濃度は、特に限定されるものではないが、３重量％〜２５重量％の範囲内が好適である。パルプスラリーの温度は、２０℃〜７０℃の範囲内が好適である。パルプスラリーのｐＨは、７．５〜１１．５の範囲内が好適であり、８．０〜１１．５の範囲内が最適である。
【００３８】
熟成工程におけるパルプ濃度は、特に限定されるものではないが、１０重量％〜３０重量％の範囲内が好適である。パルプスラリーの温度は、３０℃〜８０℃の範囲内が好適である。パルプスラリーの熟成時間は、特に限定されるものではないが、１時間以上が好適である。
【００３９】
除去工程におけるパルプ濃度は、特に限定されるものではないが、０．５重量％〜１．５重量％の範囲内が好適である。パルプスラリーの温度は、２０℃〜５０℃の範囲内が好適である。上記除去工程としては、フローテーション工程が好適である。尚、フローテーション工程において泡を形成する方法は、特に限定されるものではない。
【００４０】
脱墨処理において使用する水のカルシウムイオン濃度は、特に限定されるものではなく、一般的に工業用水や水道水が示す濃度である１０ｐｐｍ〜４００ｐｐｍの範囲内、より好ましくは１００ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍの範囲内であれば充分である。水のカルシウムイオン濃度が上記範囲内であれば、微細なパルプがより大きなパルプに吸着されるので、再生パルプを歩留り良く得ることができる。また、インクのパルプへの再付着を抑制することができる。該水のアルミニウムイオン濃度は、特に限定されるものではなく、４０ｐｐｍ以下、より好ましくは２５ｐｐｍ以下であれば充分である。本発明にかかる脱墨剤は、カルボキシル基が多数導入されたポリアニオン構造を備えているので、パルプスラリーにおけるカルシウムイオン濃度並びにアルミニウムイオン濃度を適度な値に保つことができ、その結果、脱墨処理工程を、より一層容易に行うことができるようになっている。
【００４１】
脱墨処理において使用する水のｐＨは、特に限定されるものではない。該水のｐＨは、一般的な酸・塩基を用いて調整することができる。本発明にかかる脱墨剤は、パルプスラリーへの分散性が良好であるので、操作性に優れている。
【００４２】
脱墨剤の使用量は、印刷の技法、インクの組成や量、古紙の性状等に応じて設定すればよく、特に限定されるものではないが、脱墨すべき古紙の乾燥重量（絶乾重量）に対して、０．０５重量％〜１０重量％の範囲内がより好ましく、０．１重量％〜５重量％の範囲内がさらに好ましい。使用量が０．０５重量％よりも少ない場合には、インクを充分に除去することができない場合がある。一方、使用量を１０重量％より多くしても、更なる効果は期待できず、過剰の脱墨剤が無駄になる。
【００４３】
本発明にかかる脱墨剤は、必要に応じて、一般的に用いられている各種薬剤、具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ剤；過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、ハイドロサルファイト等の漂白剤；エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）等のキレート剤；過酸化水素安定剤、発泡剤、ピッチコントロール剤、解離促進剤、或いは、公知の脱墨剤と併用することができるが、特に限定されるものではない。尚、本発明にかかる脱墨剤と併用することができる公知の脱墨剤としては、例えば、高級脂肪酸石鹸系や陰イオン性界面活性剤系、各種非イオン性界面活性剤系の脱墨剤が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、非イオン性界面活性剤とカチオン性化合物等とを併用する公知の脱墨処理工程においても、該脱墨処理工程を行うのに特に支障が無ければ、本発明にかかる脱墨剤を併用することができる。
【００４４】
本発明にかかる脱墨剤における水溶性グラフト重合体の含有量は、特に限定されるものではないが、１重量％〜１００重量％の範囲内がより好ましく、２重量％〜１００重量％の範囲内がさらに好ましく、１０重量％〜１００重量％の範囲内が特に好ましく、２０重量％〜１００重量％の範囲内が最も好ましい。また、本発明にかかる脱墨剤と併用することができる上記各種薬剤や公知の脱墨剤等の添加量は、本発明にかかる脱墨剤が備える効果を阻害しない範囲内であればよく、特に限定されるものではない。
【００４５】
本発明にかかる脱墨剤は、以上のように、モノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物にグラフト重合してなる水溶性グラフト重合体を含む構成である。上記の構成によれば、例えば、モノエチレン性不飽和単量体がモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を含むことにより、得られる水溶性グラフト重合体は、ポリエーテル化合物からなる主鎖にグラフトしたモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体によってカルボキシル基が多数導入されたポリアニオン構造を備えることになる。従って、上記構成の脱墨剤は、適度な発泡性を備え、従来の脱墨剤よりもインクの分散性に優れていると共に、金属イオンに配位する能力（キレート能力）を備えているので、パルプ（繊維）からインクだけを効率的に脱離させることができる。それゆえ、再生紙の紙力の低下を最小限に留めることができる。上記構成の脱墨剤は、従来の脱墨剤よりもインクの凝集（捕集）性能に優れている。従って、該脱墨剤を用いて脱墨処理することにより、従来の脱墨剤よりも白色度が高い高品質の再生パルプ、即ち、印刷特性に優れた再生紙を歩留り良く得ることができる。尚、本発明にかかる脱墨剤を用いて得られた再生パルプや再生紙を、その用途等に応じて、さらに洗浄、漂白することもできる。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。尚、脱墨剤の性能評価は、以下に示す方法により行った。また、実施例および比較例に記載の「部」は、「重量部」を示しており、「％」は、「重量％」を示している。
【００４７】
〔重量平均分子量の測定条件〕
水溶性グラフト重合体の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて、下記測定条件、即ち、
カラム：ＧＦ−７ＭＨＱ（昭和電工株式会社製）
移動相：リン酸水素二ナトリウム１２水和物３４．５ｇおよびリン酸二水素ナトリウム２水和物４６．２ｇ（何れも試薬特級；以下、測定に用いた試薬は全て特級を使用）に純水を加えて全量を５，０００ｇとした後、０．４５ミクロンのメンブランフィルタで濾過した水溶液
検出器：ＵＶ  ２１４ｎｍ（日本ウォーターズ株式会社製，モデル４８１型）
ポンプ：Ｌ−７１１０（株式会社日立製作所製）
流  量：０．５ｍｌ／ｍｉｎ
温  度：３５℃
検量線：ポリアクリル酸ナトリウム標準サンプル（創和科学株式会社製）
で測定した。
【００４８】
〔性能評価〕
オフセット印刷の新聞紙と雑誌類とを重量比（新聞紙／雑誌類）で７／３の割合で含む古紙を、３ｃｍ×３ｃｍの大きさに裁断してパルプ離解機に投入した後、パルプ濃度が１５％となるように、５０℃の温水を所定量注ぎ入れた。次いで、アルカリ剤である水酸化ナトリウムおよびケイ酸ナトリウムを添加して水のｐＨを１０．７に調整した。そして、古紙の乾燥重量（絶乾重量）に対して０．２％の脱墨剤を該パルプ離解機に添加した後、１０分間解砕処理して、パルプスラリーを得た。
【００４９】
次に、得られたパルプスラリーを８０メッシュ濾布を用いて遠心脱水することにより、該パルプスラリーのパルプ濃度を２４％に調節した後、水酸化ナトリウムおよびケイ酸ナトリウムを添加してパルプスラリーのｐＨを１１．２に調整した。
【００５０】
続いて、該パルプスラリーに、古紙の乾燥重量に対して０．１５％の上記脱墨剤と１．５％の過酸化水素（漂白剤）とを添加した後、パルプスラリーを５０℃の恒温槽内で２時間熟成処理を行った。熟成終了後、パルプスラリーをニーダーに２回通過させる処理を行った。
【００５１】
次いで、所定量の水を注ぎ入れ、パルプスラリーのパルプ濃度を１％に調節した後、デンバー型フローテーターを用いて３５℃で１２分間フローテーション処理を行った。処理後、パルプスラリーを８０メッシュ濾布を用いて遠心脱水することにより、該パルプスラリーのパルプ濃度を１０％に調節（濃縮）した後、所定量の水を注ぎ入れて該パルプ濃度を１％に調節（希釈）した。
【００５２】
このパルプスラリーから、ＴＡＰＰＩシートマシンを用いてパルプシートを作成した。得られたパルプシートの白色度を、測色色差計を用いてＪＩＳ  Ｐ  ８１２３に記載の方法（ハンター白色度試験方法）に準じた方法で測定した。また、画像処理装置を用いてパルプシート１ｃｍ2 当たりに形成されている４μｍ以下のインク染みの個数を求めた。上記測定値が大きいほど、また、インク染みの個数が少ないほど、脱墨剤が脱墨効果（インクの凝集性能等）に優れていると判断することができる。
【００５３】
〔実施例１〕
温度計、撹拌機、窒素ガス導入管、二つの滴下装置、および還流冷却器を備えたガラス製反応器に、ポリエーテル化合物としての数平均分子量５３０のフェノキシポリエチレングリコール１００部と、モノエチレン性不飽和単量体としてのマレイン酸５１．８部およびｐ−トルエンスルホン酸・１水和物４．５部とを仕込んだ。また、一方の滴下装置に、モノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体としてのアクリル酸４８．２部を仕込むと共に、他方の滴下装置に、重合開始剤としてのパーブチルＩ（商品名；日本油脂株式会社製、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート９５％含有物）８部を仕込んだ。上記フェノキシポリエチレングリコールにおける、フェノールへのエチレンオキサイド（ＥＯ）の平均付加モル数は１０モルである。
【００５４】
次に、上記反応器の内容物を窒素ガス気流下で撹拌しながら加熱して溶解させ、１２８℃まで昇温した。続いて、上記内容物の温度を１２６℃〜１３１℃の範囲内に保持しながら、上記アクリル酸およびパーブチルＩを１時間かけて連続的に滴下し、その後、さらに１時間撹拌してグラフト重合を行った。
【００５５】
この結果、重量平均分子量が５，０００、グラフト率が８０％、純度が８５％、疎水性基／親水性基が重量比で０．０７９の水溶性グラフト重合体を得た。続いて、この水溶性グラフト重合体を所定量の水に溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液で中和して該水溶性グラフト重合体（即ち、水溶性グラフト重合体のナトリウム塩）の水溶液のｐＨを８に調整した。これにより、本発明にかかる脱墨剤を得た。この脱墨剤の性能評価を前記の方法により行い、その結果を表１にまとめた。
【００５６】
〔実施例２〕
実施例１において、フェノキシポリエチレングリコールの代わりに、ポリエーテル化合物としての数平均分子量６００のナフトキシポリエチレングリコール１００部を用いた以外は、実施例１と同様の反応・操作を行うことにより、水溶性グラフト重合体を得た。上記ナフトキシポリエチレングリコールにおける、ナフトールへのＥＯの平均付加モル数は１０モルである。また、得られた水溶性グラフト重合体の重量平均分子量は５，５００であり、グラフト率は８２％であり、純度は８６％であり、疎水性基／親水性基は重量比で０．１４５であった。
【００５７】
続いて、実施例１と同様の操作を行うことにより、水溶性グラフト重合体の水溶液、即ち、本発明にかかる脱墨剤を得た。この脱墨剤の性能評価を前記の方法により行い、その結果を表１にまとめた。
【００５８】
〔実施例３〕
実施例１において、フェノキシポリエチレングリコールの代わりに、ポリエーテル化合物としての数平均分子量１，０００のナフトキシポリエチレングリコール２００部を用いた以外は、実施例１と同様の反応・操作を行うことにより、水溶性グラフト重合体を得た。上記ナフトキシポリエチレングリコールにおける、ナフトールへのＥＯの平均付加モル数は２０モルである。また、得られた水溶性グラフト重合体の重量平均分子量は４，３００であり、グラフト率は８０％であり、純度は８３％であり、疎水性基／親水性基は重量比で０．１１３であった。
【００５９】
続いて、実施例１と同様の操作を行うことにより、水溶性グラフト重合体の水溶液、即ち、本発明にかかる脱墨剤を得た。この脱墨剤の性能評価を前記の方法により行い、その結果を表１にまとめた。
【００６０】
〔実施例４〕
実施例１において、フェノキシポリエチレングリコールの代わりに、ポリエーテル化合物としての、炭素数１２〜１５のアルコールへのＥＯの付加モル数が７モルである付加物２００部を用いた以外は、実施例１と同様の反応・操作を行うことにより、水溶性グラフト重合体を得た。得られた水溶性グラフト重合体の重量平均分子量は６，８００であり、グラフト率は７８％であり、純度は８２％であり、疎水性基／親水性基は重量比で０．３５１であった。
【００６１】
続いて、実施例１と同様の操作を行うことにより、水溶性グラフト重合体の水溶液、即ち、本発明にかかる脱墨剤を得た。この脱墨剤の性能評価を前記の方法により行い、その結果を表１にまとめた。
【００６２】
〔比較例１〕
オフセット印刷の新聞紙と雑誌類とを重量比（新聞紙／雑誌類）で７／３の割合で含む古紙から、脱墨剤を用いないでパルプシートを作成した。つまり、前記性能評価のブランクテストを行った。結果を表１にまとめた。
【００６３】
【表１】
0004255577.tif 000002
【００６４】
【発明の効果】
本発明の脱墨剤は、以上のように、モノエチレン性不飽和単量体をポリエーテル化合物にグラフト重合してなる水溶性グラフト重合体を含む構成である。
【００６５】
また、本発明の脱墨剤は、以上のように、上記構成に加えて、モノエチレン性不飽和単量体がモノエチレン性不飽和カルボン酸系単量体を含む構成である。
【００６６】
上記構成の脱墨剤は、適度な発泡性を備え、従来の脱墨剤よりもインクの分散性に優れていると共に、金属イオンに配位する能力を備えているので、パルプからインクだけを効率的に脱離させることができる。それゆえ、再生紙の紙力の低下を最小限に留めることができる。上記構成の脱墨剤は、従来の脱墨剤よりもインクの凝集性能に優れている。従って、該脱墨剤を用いて脱墨処理することにより、従来の脱墨剤よりも白色度が高い高品質の再生パルプ、即ち、印刷特性に優れた再生紙を歩留り良く得ることができるという効果を奏する。