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公開番号2024090644
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022206668
出願日2022-12-23
発明の名称紙密度調整剤
出願人ミヨシ油脂株式会社
代理人弁理士法人牛木国際特許事務所
主分類D21H 21/22 20060101AFI20240627BHJP(製紙;セルロースの製造)
要約【課題】紙密度を調整でき、更にサイズ性能に優れた紙密度調整剤を提供する。
【解決手段】本発明の紙密度調整剤は、(A)ポリアミンと脂肪酸を反応させて得られるアミドアミンに、アルキル化剤又はエピクロロヒドリンを反応させて得られるアミド化合物、及び(B)アミノ基を有する(メタ)アクリル系モノマーを原料とする構成単位を含む(メタ)アクリル系ポリマーを含有し、前記(A)成分及び(B)成分の含有量が、固形分換算で55質量%以上であることを特徴としている。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）ポリアミンと脂肪酸を反応させて得られるアミドアミンに、アルキル化剤又はエピハロヒドリンを反応させて得られるアミド化合物、及び
（Ｂ）アミノ基を有する（メタ）アクリル系モノマーを原料とする構成単位を含む（メタ）アクリル系ポリマー
を含有し、
前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の含有量が、固形分換算で５５質量％以上である、紙密度調整剤。
続きを表示（約 150 文字）【請求項２】
前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の質量比が、４０：６０～９５：５である、請求項１に記載の紙密度調整剤。
【請求項３】
前記（Ａ）成分は、アルキル化剤又はエピハロヒドリンの反応モル比がアミドアミンの活性アミノ基に対して０．１～２．０である、請求項１又は２に記載の紙密度調整剤。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙類に使用される紙密度調整剤に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
製紙業界は装置産業であり、基本的に製造は全て抄紙機を通じて行われる。１つの抄紙機からは通常１種類の紙しか製造できないため、顧客の要望に合わせて紙の品質を細かく変えたい場合は機械的な調整だけでは困難なケースが多い。そこで工程中に薬剤を添加することで、撥水、着色、柔軟、強度等の品質をコントロールする手法が用いられている。
【０００３】
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等を背景として、パルプの使用量をできるだけ抑えるために、嵩（厚み）を増やし、原料であるパルプの使用量を低減するため、薬剤として紙密度調整剤を添加することが行われている。紙の主成分であるセルロース（β－１,４－グルコース）は分子間の水素結合で結合しているが、この部分に紙密度調整剤を吸着させて分子間の結合力を弱めることで、繊維間に空間を作って嵩を出し、密度を低くさせている。
【０００４】
従来、印刷用紙等に紙密度調整剤が使用されているが、紙密度調整剤の使用は、紙の吸水性を制御して水性インクのにじみを防止し、紙に高い筆記性や印刷性を付与するサイズ剤の効果を損なう場合もあり、紙密度の調整に加えてサイズ効果に寄与する性能も求められている。
【０００５】
このように紙の密度を減らし、容積を増やす目的で加えられる薬剤である紙密度調整剤には、非イオンエステル型、ポリマー配合型など様々なタイプがある。また内添用と外添用に大別される。特許文献１には、内添用の紙密度調整剤として、ポリアミンと脂肪酸を反応させて得られるアミドアミンに由来するアミド化合物が提案されている。このようなアミド化合物は、繊維用柔軟剤としては旧来より検討がなされており、抄紙薬剤として使用すると紙に嵩高性能を付与できることが知られている。しかし、繊維用柔軟剤向けのアミド化合物は強親水性のため、抄紙用途に使用するとサイズ性能を著しく阻害することが問題となっていた。
【０００６】
特に、アミドアミンの活性アミノ基に対して過剰量のアルキル化剤を反応させて得られるアミン４級化物は著しくサイズ性能を阻害し、印刷品質が劣るという問題があった。特許文献１は、強度低下の少ない低密度紙を容易に製造することを目的とするが、サイズ性能について十分な検討がされていない。例えば、アルキル化剤としてジアルキル硫酸を過剰に用いた４級化物を開示しているが、上記したようにアミン４級化物は著しくサイズ性能を阻害し、印刷品質が劣るという問題があった。
【０００７】
（メタ）アクリル系モノマーを原料とするポリマーは、外添用の薬剤として使用される場合があるが、内添用の紙密度調整剤においては、紙密度を調整する成分を液中に分散させるための分散剤として使用することが提案されているものの（特許文献２）、嵩高性能は十分に検討がされていなかった。
【０００８】
嵩高性能を目的とする薬剤として、特許文献３には、（メタ）アクリル系モノマーを原料とするカチオン性共重合体を単独で用いた薬剤が提案され、特許文献４には、更にエピハロヒドリンを使用しないことや抄紙系内での発泡抑制に着目して、ポリアルキレンポリアミンと一価脂肪酸と尿素類との反応物（Ａ）に、アニオン性モノマーと疎水性モノマーと（メタ）アクリルアミドの重合物である（メタ）アクリルアミド系ポリマー（Ｂ）を併用した紙用添加剤が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００８－２８５７７４号公報
特開２００５－０６０９２１号公報
特開２００７－２０４８８５号公報
特開２０２１－１６７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３ではそのサイズ性能については検討されていない。また嵩高性能は必ずしも十分ではなく、更に改良の余地があった。特許文献４はエピハロヒドリンを使用しないことや抄紙系内での発泡抑制に着目したものであるが、従来の薬剤は、嵩高性能とサイズ性能のうち、いずれかが一方が優れていても他方が不十分となり、これらをいずれも満足する紙密度調整剤が望まれていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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