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JP5928126B2 - Additive for paper - Google Patents
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Description

本発明は紙用添加剤に関する。   The present invention relates to a paper additive.

衛生用紙や雑種紙などを除く紙製品は、印刷されることを前提とした工業製品であるので、印刷に対する適性が高いことが要求される。近年の印刷方法は、効率の面で優れていることから、オフセット輪転印刷が主流になりつつある。オフセット輪転印刷には、一般的な印刷適性に加え、紙層が火ぶくれ状になり難いことが特に重要である。紙層が火ぶくれ状になるこの現象は、ブリスターと呼ばれ、印刷時に熱を使用するオフセット輪転印刷時に起きやすい現象である。ブリスターが発生する理由は、印刷後の乾燥時に紙内部の水が急激に気化するときの力により紙内部の強さである内部結合力が低下し、紙層の内部結合が耐えられなくなるためである。印刷時にブリスターが発生すると、印刷の仕上がり品位が大きく低下し、印刷物として出荷することは困難である。   Paper products other than sanitary paper and hybrid paper are industrial products that are premised on printing, and are therefore required to have high suitability for printing. Since recent printing methods are excellent in terms of efficiency, offset rotary printing is becoming mainstream. For offset rotary printing, in addition to general printability, it is particularly important that the paper layer does not easily form a blister. This phenomenon in which the paper layer becomes blister-like is called a blister, and is a phenomenon that easily occurs during offset rotary printing that uses heat during printing. The reason why blister occurs is that the internal bonding force, which is the strength inside the paper, is reduced by the force when the water inside the paper rapidly vaporizes when drying after printing, and the internal bonding of the paper layer can not withstand. is there. When blisters are generated during printing, the quality of the finished printing is greatly reduced and it is difficult to ship as printed matter.

一方、紙の容量を向上させる薬剤は、パルプ繊維間の水素結合を阻害することで機能を発揮しているので、必然的に内部結合力を低下させる。内部結合力の低下は上記のブリスターや断紙を引き起こすので、紙層の内部結合力(紙力)を極力低下させずに紙の容量を向上させる薬剤が望まれている。   On the other hand, since the chemical | medical agent which improves the capacity | capacitance of paper is exhibiting the function by inhibiting the hydrogen bond between pulp fibers, inevitably reduces an internal bond strength. Since the reduction of the internal binding force causes the above-mentioned blisters and paper breaks, there is a demand for an agent that improves the paper capacity without reducing the internal binding force (paper strength) of the paper layer as much as possible.

紙力低下を抑制しつつ、紙の容量を向上させる薬剤として、多価アルコールと、不飽和結合を2つ以上有する特定炭素数の脂肪酸を所定の割合で含む脂肪酸混合物との部分置換エステル化物の混合物(特許文献1)、ポリアルキレンポリアミン類とモノカルボン酸類との反応で得られるアミド系化合物と、エピハロヒドリンとの反応物、炭素数4〜20のアルキル基及び/又はアルケニル基を有する乳化剤、及び水とを所定質量比で含有する紙用柔軟剤(特許文献2)などが挙げられる。しかしながら、良好な紙容量の向上と、紙力低下の抑制とを両立させる薬剤は未だ得られていない。   As an agent for improving the capacity of paper while suppressing a decrease in paper strength, a partially substituted esterified product of a polyhydric alcohol and a fatty acid mixture containing a fatty acid having a specific carbon number having two or more unsaturated bonds in a predetermined ratio A mixture (Patent Document 1), a reaction product of an amide compound obtained by reaction of polyalkylene polyamines and monocarboxylic acids with an epihalohydrin, an emulsifier having an alkyl group and / or an alkenyl group having 4 to 20 carbon atoms, and Examples thereof include a softening agent for paper containing water and a predetermined mass ratio (Patent Document 2). However, there has not yet been obtained a drug that achieves both good paper capacity improvement and suppression of paper strength reduction.

特開2007−177072号公報JP 2007-177072 A 特開2010−144271号公報JP 2010-144271 A

本発明は、上記事情に鑑み、良好な紙容量向上と紙力低下の抑制を両立させる紙用添加剤を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a paper additive that achieves both good paper capacity improvement and suppression of paper strength reduction.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のポリオキシプロピレンポリアミン(A)と、特定のアミドアミン化合物(B)とを特定の質量比で含有し、特定の全アミン価を有する紙用添加剤が上記目的を達成することを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention contain a specific polyoxypropylene polyamine (A) and a specific amidoamine compound (B) at a specific mass ratio, and a specific total amine It has been found that a paper additive having a valence achieves the above object.

すなわち、本発明の紙用添加剤は、式(1)で表されるポリオキシプロピレンポリアミン(A)と、式(2)で表されるポリアミン1モルに対し、炭素数12〜24の脂肪族モノカルボン酸1〜5モルを縮合させて得られるアミドアミン化合物(B)とを含有し、ポリオキシプロピレンポリアミン(A)とアミドアミン化合物(B)との質量比(A/B)が1/99〜30/70であり、全アミン価が60〜230mgKOH/gであることを特徴とするものである。   That is, the paper additive of the present invention is an aliphatic having 12 to 24 carbon atoms with respect to 1 mol of the polyoxypropylene polyamine (A) represented by the formula (1) and 1 mol of the polyamine represented by the formula (2). It contains an amidoamine compound (B) obtained by condensing 1 to 5 mol of monocarboxylic acid, and the mass ratio (A / B) of polyoxypropylene polyamine (A) to amidoamine compound (B) is 1/99 to 30/70, and the total amine value is 60 to 230 mgKOH / g.

Figure 0005928126
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(式中、Zは2または3価のアルコールの脱水酸基残基であり、OPはオキシプロピレン基である。aはオキシプロピレン基の平均付加モル数で1〜40である。bは2または3である。) (In the formula, Z is a dehydroxylated residue of a divalent or trivalent alcohol, OP is an oxypropylene group, a is an average added mole number of the oxypropylene group, and b is 2 or 3. .)

Figure 0005928126
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(式中、cは2〜5の整数である。) (In the formula, c is an integer of 2 to 5.)

本発明の紙用添加剤によれば、良好な紙容量向上と紙力低下の抑制を両立させることができる。   According to the paper additive of the present invention, it is possible to achieve both good paper capacity improvement and suppression of paper strength reduction.

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の紙用添加剤は、特定のポリオキシプロピレンポリアミン(A)と、特定のアミドアミン化合物(B)とを特定の質量比で含有し、特定の全アミン価を有する。以下、ポリオキシプロピレンポリアミン(A)、アミドアミン化合物(B)について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The paper additive of the present invention contains a specific polyoxypropylene polyamine (A) and a specific amidoamine compound (B) in a specific mass ratio and has a specific total amine value. Hereinafter, the polyoxypropylene polyamine (A) and the amidoamine compound (B) will be described.

〔ポリオキシプロピレンポリアミン(A)〕
本発明に用いるポリオキシプロピレンポリアミン(A)は、上記の式(1)で表される化合物であり、2または3価のアルコールの脱水酸基残基(Z)にアミノ基を有するオキシプロピレン基が付加した脂肪族エーテルアミン化合物である。2または3価のアルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどの2価のアルコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどの3価のアルコールが挙げられ、好ましくはプロピレングリコール、グリセリンであり、さらに好ましくはプロピレングリコールである。
[Polyoxypropylene polyamine (A)]
The polyoxypropylene polyamine (A) used in the present invention is a compound represented by the above formula (1), and an oxypropylene group having an amino group in the dehydroxylation residue (Z) of a divalent or trivalent alcohol. An added aliphatic ether amine compound. Examples of the divalent or trivalent alcohol include divalent alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, and butylene glycol, and trivalent alcohols such as glycerin and trimethylolpropane, preferably propylene glycol and glycerin, and more preferably Is propylene glycol.

式(1)中のOPはオキシプロピレン基である。オキシプロピレンの平均付加モル数aは1〜40であり、好ましくは1〜35、さらに好ましくは1〜10である。オキシプロピレン基は、セルロース分子中の水素と相互作用するのでパルプ繊維への定着に対して有利であると考えられるが、平均付加モル数aが大きくなると疎水性が高くなりすぎ、パルプ繊維へ効果的に定着させるのが困難となる。すなわち、オキシプロピレン基の平均付加モル数aが上記の範囲を外れる場合は、紙力低下の抑制が十分にできなくなるおそれがある。   OP in the formula (1) is an oxypropylene group. The average addition mole number a of oxypropylene is 1-40, Preferably it is 1-35, More preferably, it is 1-10. The oxypropylene group interacts with hydrogen in the cellulose molecule and is considered advantageous for fixing to the pulp fiber. However, when the average added mole number a increases, the hydrophobicity becomes too high, and the effect on the pulp fiber. It is difficult to fix the target. That is, when the average added mole number a of the oxypropylene group is out of the above range, there is a possibility that the paper strength reduction cannot be sufficiently suppressed.

式(1)中のbはアミノ基数であり、Zにおける脱水酸基の数と一致する。アルコールは2または3価であるので、bは2または3であり、好ましくは2である。   B in the formula (1) is the number of amino groups, which is the same as the number of dehydroxylated groups in Z. Since alcohol is divalent or trivalent, b is 2 or 3, preferably 2.

また、本発明に用いるポリオキシプロピレンポリアミン(A)の全アミン価は、オキシプロピレンの平均付加モル数aやアミノ基数bを変えることにより調整することができる。例えば平均付加モル数aが小さく、アミノ基数bが大きいポリオキシプロピレンポリアミン(A)を用いることにより、アミン価を上昇させることができる。本発明においては、式(1)中の脱水酸基残基(Z)、平均付加モル数a、アミノ基数bが異なる2種以上のポリオキシプロピレンポリアミン(A)を用いても良い。   The total amine value of the polyoxypropylene polyamine (A) used in the present invention can be adjusted by changing the average addition mole number a of oxypropylene and the amino group number b. For example, the amine value can be increased by using polyoxypropylene polyamine (A) having a small average added mole number a and a large amino group number b. In the present invention, two or more polyoxypropylene polyamines (A) having different hydroxyl group residues (Z), average added mole number a, and amino group number b in formula (1) may be used.

ポリオキシプロピレンポリアミン(A)の一例であるポリオキシプロピレンジアミンの市販品としては、ハンツマン社によるジェファーミンD−230、ジェファーミンD−400、ジェファーミンD−2000、ジェファーミンT−403、ジェファーミンT−3000、ジェファーミンT−5000を例示することができる。   Commercially available products of polyoxypropylene diamine, which is an example of polyoxypropylene polyamine (A), include Jeffamine D-230, Jeffamine D-400, Jeffamine D-2000, Jeffamine T-403, Jeffamine by Huntsman. Examples thereof include T-3000 and Jeffamine T-5000.

〔アミドアミン化合物(B)〕
本発明に用いるアミドアミン化合物(B)は、上記の式(2)で表されるポリアミン1モルに対し、炭素数12〜24の脂肪族モノカルボン酸1〜5モルを縮合させて得られるアミドアミン化合物である。
[Amidamine compound (B)]
The amidoamine compound (B) used in the present invention is an amidoamine compound obtained by condensing 1 to 5 mol of an aliphatic monocarboxylic acid having 12 to 24 carbon atoms to 1 mol of the polyamine represented by the above formula (2). It is.

(ポリアミン)
式(2)で表されるポリアミンは、末端に1級アミノ基を有しており、2級アミノ基がエチレン鎖で直鎖状に結合した脂肪族ポリアミンである。本ポリアミンは全てのアミノ基がカルボキシル基と縮合可能である。式(2)中、cは2〜5の整数であり、2が好ましい。ポリアミンはそれぞれ特定の沸点を有するので、蒸留操作により分離可能である。本発明においては、式(2)で表される1種又は2種以上のポリアミンを用いることができる。
(Polyamine)
The polyamine represented by the formula (2) is an aliphatic polyamine having a primary amino group at the terminal and having a secondary amino group bonded linearly with an ethylene chain. In this polyamine, all amino groups can be condensed with carboxyl groups. In formula (2), c is an integer of 2-5, and 2 is preferable. Since each polyamine has a specific boiling point, it can be separated by a distillation operation. In this invention, the 1 type (s) or 2 or more types of polyamine represented by Formula (2) can be used.

(脂肪族モノカルボン酸)
上記アミンと縮合させるために、本発明においては脂肪族モノカルボン酸が用いられる。本発明に用いる脂肪族モノカルボン酸は炭素数が12〜24の脂肪酸である。具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキジン酸、ベヘン酸、エルカ酸、リグノセリン酸等が挙げられる。これらの中で炭素数が14〜20の脂肪酸が好ましい。これら脂肪族モノカルボン酸は単独または混合物を用いてもよい。
(Aliphatic monocarboxylic acid)
In order to condense with the amine, an aliphatic monocarboxylic acid is used in the present invention. The aliphatic monocarboxylic acid used in the present invention is a fatty acid having 12 to 24 carbon atoms. Specific examples include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidic acid, behenic acid, erucic acid, and lignoceric acid. Of these, fatty acids having 14 to 20 carbon atoms are preferred. These aliphatic monocarboxylic acids may be used alone or as a mixture.

脂肪族モノカルボン酸の炭素数が12を下回る場合は、紙容量を向上させる能力が小さくなり、かつ親水性の向上によりパルプへの定着が低下すると考えられる。一方、脂肪族モノカルボン酸の炭素数が24を上回る場合は、アルキル鎖の凝集エネルギーに由来する薬剤同士の集合が起こって不水溶性の凝集物となり易く、抄紙工程でのパルプ繊維への定着が低下すると考えられる。   When the number of carbon atoms of the aliphatic monocarboxylic acid is less than 12, it is considered that the ability to improve the paper capacity is reduced, and fixing to the pulp is lowered due to the improvement in hydrophilicity. On the other hand, when the number of carbon atoms of the aliphatic monocarboxylic acid exceeds 24, the aggregation of agents derived from the cohesive energy of the alkyl chain easily occurs, resulting in water-insoluble aggregates, and fixing to pulp fibers in the papermaking process. Is expected to decrease.

本発明に用いるアミドアミン化合物(B)は、上記ポリアミン1モルに対して、上記脂肪族モノカルボン酸1〜5モルを縮合反応させて得られる。例えば、ポリアミンと脂肪族モノカルボン酸を無溶媒で混合し、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で攪拌しながら160〜230℃に昇温し、反応と共に副生する生成水を反応系外へ除去しながら反応させることにより製造することができる。ポリアミン1モルに対して縮合させる脂肪族モノカルボン酸のモル数が1より小さい場合、紙容量を向上させる能力が小さくなり、かつ親水性向上によりパルプへの定着が低下すると考えられる。一方、ポリアミン1モルに対して縮合させる脂肪族モノカルボン酸のモル数が5より大きい場合、アルキル鎖の凝集エネルギーに由来する薬剤同士の集合が起こって不水溶性の凝集物となり易く、抄紙工程でのパルプ繊維への定着が低下すると考えられる。なお、ポリアミン化合物1モルと反応させる脂肪族モノカルボン酸のモル数を、以下「反応モル比」ともいう。   The amidoamine compound (B) used in the present invention is obtained by subjecting 1 mol of the aliphatic monocarboxylic acid to a condensation reaction with 1 mol of the polyamine. For example, polyamine and aliphatic monocarboxylic acid are mixed without solvent, and the temperature is raised to 160 to 230 ° C. while stirring in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, and the produced water produced as a by-product with the reaction is moved out of the reaction system. It can manufacture by making it react, removing. If the number of moles of the aliphatic monocarboxylic acid to be condensed with respect to 1 mole of polyamine is smaller than 1, it is considered that the ability to improve the paper capacity is reduced and the fixing to the pulp is lowered due to the improved hydrophilicity. On the other hand, when the number of moles of the aliphatic monocarboxylic acid to be condensed with respect to 1 mol of polyamine is larger than 5, the aggregation of agents derived from the cohesive energy of the alkyl chain easily occurs to form a water-insoluble aggregate. It is thought that the fixing to the pulp fiber at the time decreases. In addition, the number of moles of the aliphatic monocarboxylic acid to be reacted with 1 mole of the polyamine compound is hereinafter also referred to as “reaction molar ratio”.

なお、本発明に用いるアミドアミン化合物(B)の全アミン価は、上記ポリアミンの1モル当たりのアミノ基数、脂肪族カルボン酸の反応モル比や脂肪族モノカルボン酸の炭素数を変えることにより調整することができる。例えば、1モルあたりのアミノ基が多いポリアミンを用いたり、反応モル比を下げたり、炭素数が小さい脂肪族モノカルボン酸を用いたりすることにより、全アミン価を上昇させることができる。   The total amine value of the amidoamine compound (B) used in the present invention is adjusted by changing the number of amino groups per mole of the polyamine, the reaction molar ratio of the aliphatic carboxylic acid, and the carbon number of the aliphatic monocarboxylic acid. be able to. For example, the total amine value can be increased by using a polyamine having a large number of amino groups per mole, reducing the reaction molar ratio, or using an aliphatic monocarboxylic acid having a small number of carbon atoms.

〔紙用添加剤〕
本発明の紙用添加剤は、ポリオキシプロピレンポリアミン(A)とアミドアミン化合物(B)との質量比(A/B)が1/99〜30/70、好ましくは5/95〜15/85で構成される。
[Additives for paper]
The paper additive of the present invention has a mass ratio (A / B) of polyoxypropylene polyamine (A) to amidoamine compound (B) of 1/99 to 30/70, preferably 5/95 to 15/85. Composed.

また、紙用添加剤の全アミン価は60〜230mgKOH/gであり、好ましくは100〜180mgKOH/gである。全アミン価の上記範囲は、紙用添加剤が良好な効果を奏するために適切な疎水性を有することを示している。すなわち、紙容量を向上させる効果が高い化合物は、パルプ繊維に定着できる疎水性と、抄紙工程中で均一に分散できる親水性とのバランスが重要である。全アミン価が60mgKOH/g未満では、疎水性が高すぎて薬剤同士の集合が起こって不水溶性の凝集物となり易く、抄紙工程でのパルプ繊維への定着が低下するおそれがある。一方、全アミン価が230mgKOH/gを超える場合は、親水性が高すぎるので、パルプ繊維に定着し難く抄紙工程においてパルプ繊維への定着が不十分になるおそれがある。上記理由により、規定する全アミン価の範囲を超える場合、十分な紙容量向上効果が得られないおそれがある。   The total amine value of the paper additive is 60 to 230 mgKOH / g, preferably 100 to 180 mgKOH / g. The above range of the total amine value indicates that the paper additive has appropriate hydrophobicity in order to achieve a good effect. That is, a compound having a high effect of improving the paper capacity has an important balance between the hydrophobicity that can be fixed to the pulp fiber and the hydrophilicity that can be uniformly dispersed in the papermaking process. When the total amine value is less than 60 mgKOH / g, the hydrophobicity is too high and the chemicals are likely to aggregate to form water-insoluble aggregates, which may reduce the fixing to pulp fibers in the papermaking process. On the other hand, when the total amine value exceeds 230 mgKOH / g, the hydrophilicity is too high, so that it is difficult to fix to the pulp fiber, and the fixing to the pulp fiber may be insufficient in the paper making process. For the above reasons, when the total amine value range specified is exceeded, there is a possibility that a sufficient paper capacity improving effect cannot be obtained.

なお、全アミン価は公知の手法、例えばAmerican Oil Chemists' Society(AOCS)のTf 1b-64 (indicator method) に従って測定することができる。また、紙用添加剤の全アミン価の調整は、使用するポリオキシプロピレンポリアミン(A)やアミドアミン化合物(B)の全アミン価、質量比(A/B)を適宜調整することにより行なうことができる。   The total amine value can be measured according to a known method, for example, Tf 1b-64 (indicator method) of American Oil Chemists' Society (AOCS). Further, the adjustment of the total amine value of the paper additive can be carried out by appropriately adjusting the total amine value and the mass ratio (A / B) of the polyoxypropylene polyamine (A) and amidoamine compound (B) to be used. it can.

本発明の紙用添加剤は、典型的には、上記混合物を分散媒中に分散させ、分散液として使用できる。分散媒としては水が好ましい。分散性を向上させるために、エタノール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコールを配合してもよい。本発明の紙用添加剤を分散液として使用する場合、分散液の調製を容易にするために、酸で中和して塩とすることが好ましい。この際に使用する酸としては、種々の無機酸あるいは有機酸が挙げられ、具体的には、塩酸、硫酸、炭酸、硝酸、リン酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、乳酸、グルコン酸、サリチル酸、ヒドロキシ吉草酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、タウリン、スルファミン酸等が挙げられる。好ましくは蟻酸、酢酸である。これら酸の使用量は、紙用添加剤を使用する条件によって適宜設定され得るが、紙用添加剤の全アミン価に対して1当量に相当する量が好ましい。   The paper additive of the present invention can typically be used as a dispersion by dispersing the above mixture in a dispersion medium. As the dispersion medium, water is preferable. In order to improve dispersibility, alcohols such as ethanol, propylene glycol, and glycerin may be blended. When the paper additive of the present invention is used as a dispersion, it is preferably neutralized with an acid to form a salt in order to facilitate the preparation of the dispersion. Examples of the acid used in this case include various inorganic acids or organic acids. Specifically, hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, glycolic acid, lactic acid, Examples include gluconic acid, salicylic acid, hydroxyvaleric acid, aspartic acid, glutamic acid, taurine, sulfamic acid, and the like. Preferred are formic acid and acetic acid. The amount of these acids to be used can be appropriately set depending on the conditions for using the paper additive, but an amount corresponding to 1 equivalent with respect to the total amine value of the paper additive is preferable.

本発明の紙用添加剤は、良好な紙容量向上を達成しつつ、それに伴う紙力低下を抑制することができるので、製本用紙、新聞用紙、印刷・情報用紙、ダンボール用紙、板紙、ティシュペーパー、トイレットペーパー、キッチンタオル等の各種紙に広く利用することができる。特に、オフセット輪転印刷時に起きやすいブリスターの発生を抑えることができるので、オフセット輪転印刷用の用紙に好適に使用することができる。   The paper additive of the present invention can achieve a good increase in paper capacity and suppress a reduction in paper strength that accompanies it, so bookbinding paper, newsprint, printing / information paper, cardboard paper, paperboard, tissue paper It can be widely used for various papers such as toilet paper and kitchen towels. In particular, since it is possible to suppress the occurrence of blisters that are likely to occur during offset rotary printing, it can be suitably used for paper for offset rotary printing.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.

〔アミドアミン化合物(B)の合成〕
表1および表2記載のポリアミン(1〜3)と、表2記載の脂肪族モノカルボン酸を表2記載の反応モル比で縮合反応させ(合成例1〜3、比較合成例1〜2)、アミドアミン化合物(B−1〜B−3、B’−1〜B’−2)を得た。なお、表1中のcは式(2)中のcを表わす。
[Synthesis of Amidoamine Compound (B)]
Polyamines (1 to 3) listed in Tables 1 and 2 and aliphatic monocarboxylic acids listed in Table 2 are subjected to a condensation reaction at the reaction molar ratios listed in Table 2 (Synthesis Examples 1 to 3 and Comparative Synthesis Examples 1 to 2). , Amidoamine compounds (B-1 to B-3, B′-1 to B′-2) were obtained. Note that c in Table 1 represents c in the formula (2).

〔全アミン価の測定〕
表2記載のアミドアミン化合物(B−1〜B−3、B’−1〜B’−2)のそれぞれについて、AOCSのTf 1b-64(indicator method)に従って全アミン価を測定し、表2に記載した。
[Measurement of total amine value]
For each of the amidoamine compounds (B-1 to B-3, B′-1 to B′-2) described in Table 2, the total amine value was measured according to AOCS Tf 1b-64 (indicator method). Described.

Figure 0005928126
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Figure 0005928126
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〔実施例1〜5および比較例2〜6〕
表3記載のポリオキシプロピレンポリアミン(A−1、A−2)と表2記載のアミドアミン化合物(B−1〜B−3、B’−1〜B’−2)を表4記載の割合で混合して紙用添加剤を得た。また、ポリオキシプロピレンポリアミンを含まないアミドアミン化合物の紙用添加剤と、ポリオキシプロピレンポリアミンの代わりにヘキサメチレンジアミンを含有する紙用添加剤も得た。得られた紙用添加剤の全アミン価をAOCSのTf 1b-64(indicator method)に従って測定し、表4に記載した。なお、表3中のZ、a、bは式(1)中のZ、a、bcをそれぞれ表わす。
[Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 to 6]
The polyoxypropylene polyamines (A-1, A-2) listed in Table 3 and the amidoamine compounds (B-1 to B-3, B′-1 to B′-2) listed in Table 2 were used at the ratios listed in Table 4. The paper additive was obtained by mixing. Moreover, the paper additive of the amide amine compound which does not contain polyoxypropylene polyamine and the paper additive containing hexamethylenediamine instead of polyoxypropylene polyamine were also obtained. The total amine value of the resulting paper additive was measured according to AOCS Tf 1b-64 (indicator method) and listed in Table 4. In Table 3, Z, a, and b represent Z, a, and bc, respectively, in Formula (1).

Figure 0005928126
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Figure 0005928126
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以下の要領で紙用添加剤の分散液(1〜10)をそれぞれ調製し、順次、実施例1〜5および比較例2〜6とした。分散液の調製は、各紙用添加剤の全アミン価に対して1当量に相当する量の酢酸をイオン交換水に加え、酢酸塩として1.0質量%となるように分散させて行なった。   Dispersions of paper additives (1 to 10) were prepared in the following manner, and were sequentially designated as Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 to 6. The dispersion was prepared by adding an amount of acetic acid corresponding to 1 equivalent to the total amine value of each paper additive to ion-exchanged water, and dispersing it to 1.0 mass% as an acetate salt.

〔紙用添加剤の評価〕
上記で得られた紙用添加剤の分散液(1〜10)を用いて、以下のようにして手すきシート(実施例1〜5および比較例2〜6)を調製した。比較例1の手すきシートは、紙用添加剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様の手順で調製したシートである。得られた手すきシートについて、紙の容量、内部結合力(紙力)を評価した。
[Evaluation of paper additives]
Handsheets (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 to 6) were prepared as follows using the paper additive dispersions (1 to 10) obtained above. The handsheet of Comparative Example 1 is a sheet prepared by the same procedure as Example 1 except that the paper additive was not added. The obtained handsheets were evaluated for paper capacity and internal bond strength (paper strength).

(1)手すきシートの調製
フリーネスが420mLであるLBKP(広葉樹晒パルプ)を1質量%含有するパルプスラリーを調製した。 このパルプスラリーをビーカーに400g(パルプ量4g)とり、上記分散液を有効分として対パルプ0.5質量%添加して、タービン羽根にて1分間攪拌した。その後、TAPPIスタンダードシートマシン((株)安田精機製作所製)により抄紙し、油圧プレス機((株)安田精機製作所製)で0.35MPa、5分間プレス後、ドラム式ドライヤー((株)安田精機製作所製)により105℃、2分の乾燥を行い、坪量が約60g/mの手すきシートを3枚調製した。この手すきシートを恒温恒湿室(温度23℃、湿度50%)にて17時間調湿させた。
(1) Preparation of handsheet A pulp slurry containing 1% by mass of LBKP (hardwood bleached pulp) having a freeness of 420 mL was prepared. 400 g (4 g of pulp amount) of this pulp slurry was taken in a beaker, 0.5% by mass of the above dispersion was added as an effective component, and the mixture was stirred for 1 minute with a turbine blade. After that, paper is made with a TAPPI standard sheet machine (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.), pressed with a hydraulic press machine (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) for 0.35 MPa for 5 minutes, and then a drum dryer (Yasuda Seiki Co., Ltd.). (Manufactured by Seisakusho) was dried at 105 ° C. for 2 minutes to prepare three handsheets having a basis weight of about 60 g / m 2 . The handsheet was conditioned for 17 hours in a constant temperature and humidity chamber (temperature 23 ° C., humidity 50%).

(2)紙容量向上効果の評価
手すきシートの坪量をJIS P8124に準じて測定した。さらに厚みをJIS式紙圧測定機MEI−10(シチズン時計(株)製)を用いて、手すきシート1枚につき10点ずつ測定し、10点の厚みの平均を手すきシートの厚みとした。得られた坪量および厚みの測定値を用いて下記式(3)から手すきシート容量を求めた。次いで、紙用添加剤未添加の手すきシート(比較例1)のシート容量を同様の手順で求めた。下記式(4)から比容量を計算し、3枚の平均値を求めて、以下の基準で評価した。結果を表5に示す。
(2) Evaluation of paper volume improvement effect The basis weight of the handsheet was measured according to JIS P8124. Further, the thickness was measured 10 points per handsheet using a JIS paper pressure measuring device MEI-10 (manufactured by Citizen Watch Co., Ltd.), and the average of the thicknesses of 10 points was taken as the thickness of the handsheet. The handsheet capacity was determined from the following formula (3) using the measured basis weight and thickness. Next, the sheet capacity of the handsheet without additive for paper (Comparative Example 1) was determined in the same procedure. The specific capacity was calculated from the following formula (4), the average value of the three sheets was obtained, and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 5.

手すきシート容量(cm/g)=厚み(μm)/坪量(g/m)・・・(3)
比容量(%)=V/V×100・・・(4)
V:紙用添加剤を添加したときの手すきシート容量
:紙用添加剤が未添加時の手すきシート容量
Handsheet capacity (cm 3 / g) = thickness (μm) / basis weight (g / m 2 ) (3)
Specific capacity (%) = V / V 0 × 100 (4)
V: handmade at the time of the addition of additives for paper sheet capacity V 0: handmade sheet capacity paper additives is at the time of no addition

(評価基準)
比容量が110%以上:非常に良好である(◎)
比容量が105%以上110%未満:良好である(○)
比容量が105%未満:不十分である(×)
(Evaluation criteria)
Specific capacity is 110% or more: very good (◎)
Specific capacity is 105% or more and less than 110%: good (◯)
Specific capacity is less than 105%: insufficient (×)

(3)紙力低下の抑制効果の評価
手すきシートの内部結合力(紙力)をインターナルボンドテスター(熊谷理機工業(株)製、TAPPI−T569準拠)にて測定した。各例で6回の測定を行い、内部結合力の平均値を求めた。次いで、紙用添加剤が未添加である手すきシート(比較例1)のシート内部結合力を同様の手順で求めた。下記式(5)から対ブランク内部結合力を計算し、3枚の平均値を求めて、以下の基準で評価した。結果を表5に示す。
(3) Evaluation of suppression effect of paper strength reduction The internal bonding strength (paper strength) of the handsheet was measured with an internal bond tester (Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd., TAPPI-T569 compliant). Each example was measured 6 times, and the average value of the internal binding force was obtained. Subsequently, the sheet | seat internal bond strength of the handsheet (Comparative Example 1) to which the paper additive was not added was determined in the same procedure. The internal bond strength with respect to the blank was calculated from the following formula (5), and the average value of the three sheets was obtained and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 5.

対ブランク内部結合力(%)=S/S×100・・・(5)
S:紙用添加剤が添加されたときの手すきシートの内部結合力
:紙用添加剤が未添加のときの手すきシートの内部結合力
Inner bonding force against blank (%) = S / S 0 × 100 (5)
S: Internal binding force of the handsheet when the paper additive is added S 0 : Internal binding force of the handsheet when the paper additive is not added

(評価基準)
対ブランク内部結合力が70%以上:紙力低下が抑制されている(○)
対ブランク内部結合力が70%未満:紙力低下の抑制が不十分である(×)
(Evaluation criteria)
The internal bond strength with respect to the blank is 70% or more: paper strength reduction is suppressed (○)
The internal bond strength with respect to the blank is less than 70%: the suppression of the decrease in paper strength is insufficient (×)

Figure 0005928126
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〔評価結果〕
本発明の紙用添加剤を使用した実施例1〜5は、いずれも比容量が105%以上、かつ対ブランク内部結合力が70%以上であり、良好な紙容量向上と紙力低下の抑制が両立されていた。
〔Evaluation results〕
In each of Examples 1 to 5 using the paper additive of the present invention, the specific capacity is 105% or more, and the internal bond strength to the blank is 70% or more, and the paper capacity is improved and the paper strength is suppressed. Was compatible.

一方、比較例2は、本発明の規定を満たさないポリアミンから製造されたアミドアミン化合物(B’−1)を使用しているので、紙容量向上が不十分であった。比較例3は、分散液(7)に使用する紙用添加剤の全アミン価が本発明の規定上限値を上回るので、紙容量向上が小さかった。これは紙用添加剤の親水性が高くなり過ぎ、パルプ繊維へ定着量が低下したためと考えられる。比較例4は、アミドアミン化合物(B’−2)を調製する際に、本発明規定の下限値を下回る炭素数8の脂肪族モノカルボン酸であるカプリル酸を用いているので、紙容量向上が小さかった。比較例5は、ポリオキシプロピレンポリアミンを含まないので、内部結合力の低下が大きく、良好な紙容量向上効果と紙力低下の抑制が両立できなかった。比較例6は、ポリオキシプロピレンポリアミンとは異なるヘキサメチレンジアミンを配合しているので、内部結合力の低下が大きく、良好な紙容量向上効果と紙力低下の抑制が両立できなかった。   On the other hand, since Comparative Example 2 uses an amidoamine compound (B′-1) produced from a polyamine that does not satisfy the provisions of the present invention, the improvement in paper capacity was insufficient. In Comparative Example 3, since the total amine value of the paper additive used in the dispersion (7) exceeds the specified upper limit of the present invention, the paper capacity improvement is small. This is thought to be because the hydrophilicity of the paper additive became too high, and the amount of fixing to the pulp fiber decreased. In Comparative Example 4, when preparing the amidoamine compound (B′-2), caprylic acid, which is an aliphatic monocarboxylic acid having 8 carbon atoms lower than the lower limit defined in the present invention, is used. It was small. Since Comparative Example 5 did not contain polyoxypropylene polyamine, the decrease in internal binding force was large, and a good paper capacity improvement effect and a suppression of paper strength reduction could not be achieved at the same time. Since the comparative example 6 mix | blended hexamethylenediamine different from polyoxypropylene polyamine, the fall of internal binding force was large, and the favorable paper capacity improvement effect and suppression of the paper strength fall were not compatible.

Claims (1)

式(1)で表されるポリオキシプロピレンポリアミン(A)と、式(2)で表されるポリアミン1モルに対し、炭素数12〜24の脂肪族モノカルボン酸1〜5モルを縮合させて得られるアミドアミン化合物(B)とを含有し、ポリオキシプロピレンポリアミン(A)とアミドアミン化合物(B)との質量比(A/B)が1/99〜30/70であり、全アミン価が60〜230mgKOH/gである紙用添加剤。
Figure 0005928126
(式中、Zは2または3価のアルコールの脱水酸基残基であり、OPはオキシプロピレン基である。aはオキシプロピレン基の平均付加モル数で1〜40である。bは2または3である。)
Figure 0005928126
(式中、cは2〜5の整数である。)
The polyoxypropylene polyamine (A) represented by the formula (1) and 1 mol of the polyamine represented by the formula (2) are condensed with 1 to 5 mol of an aliphatic monocarboxylic acid having 12 to 24 carbon atoms. The resulting amidoamine compound (B) is contained, the mass ratio (A / B) of the polyoxypropylene polyamine (A) to the amidoamine compound (B) is from 1/99 to 30/70, and the total amine value is 60 Paper additive which is ˜230 mg KOH / g.
Figure 0005928126
(In the formula, Z is a dehydroxylated residue of a divalent or trivalent alcohol, OP is an oxypropylene group, a is an average added mole number of the oxypropylene group, and b is 2 or 3. .)
Figure 0005928126
(In the formula, c is an integer of 2 to 5.)
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