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JP2003505613A - コーティング着色剤 - Google Patents

コーティング着色剤

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Publication number
JP2003505613A
JP2003505613A JP2001512126A JP2001512126A JP2003505613A JP 2003505613 A JP2003505613 A JP 2003505613A JP 2001512126 A JP2001512126 A JP 2001512126A JP 2001512126 A JP2001512126 A JP 2001512126A JP 2003505613 A JP2003505613 A JP 2003505613A
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JP
Japan
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water
mol
soluble polymer
colorant composition
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001512126A
Other languages
English (en)
Inventor
マーク ウェストン,フィリップ
コッククロフト,ロバート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Original Assignee
Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd filed Critical Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Publication of JP2003505613A publication Critical patent/JP2003505613A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/06Artists' paints
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
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    • C09D123/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 (a)顔料と、(b)結合剤と、(c)蛍光増白剤と、(d)水溶性のエチレン性不飽和モノマー又はモノマーブレンドから形成された水溶性ポリマーとの水性分散系を含むコーティング着色剤組成物であって、前記水溶性ポリマーが、(i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜100モル%及び(ii)アニオン性繰り返し単位0〜10モル%から本質的になり、50,000〜500,000の平均分子量を有することを特徴とするコーティング着色剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、コーティングされた紙、厚紙及び他のセルロース系材料を調製する
のに有用な顔料コーティング組成物、特にレオロジー的に増強されたコーティン
グ組成物に関する。本発明はまた、前記コーティング組成物から調製されるコー
ティングされた物品に関し、さらに、前記コーティング組成物に使用することが
できる新規なポリマーに関する。
【0002】 形成された紙又は厚紙の表面に顔料コーティング組成物を被着させて、たとえ
ば印刷性、光沢及び光学特性を改善することは公知である。この顔料コーティン
グ組成物は、コーティング着色剤として知られている。通常、コーティング着色
剤は、顔料と結合剤とのブレンドを含む水性分散系として被着される。
【0003】 一般に、コーティング着色剤組成物は、1種以上の顔料、蛍光増白剤(FWA
)、結合剤、レオロジー改質剤及び場合によっては他の薬剤を含む。顔料は普通
、白色の粒子状無機物質、たとえば炭酸カルシウム又はカオリンであり、通常、
コーティング着色剤組成物中、少なくとも75重量%、しばしば少なくとも85
重量%の分散した固形分を含む。光学増白剤(OBA)とも知られる蛍光増白剤
(FWA)は、光反射特質を増強し、それにより、コーティングされたシートの
白色度及び明るさを改善する。結合剤は、コーティングされた紙又は厚紙シート
に顔料を固着させるために含まれ、通常、接着性のポリマー物質である。結合剤
は、水に溶けない接着性ポリマーの分散粒子を含む水性ラテックスであってもよ
い。あるいはまた、結合剤は、水溶性デンプンを含む水性組成物であってもよい
。また、結合剤が水性ラテックスポリマー及びデンプンの両方を含むことも可能
である。通常、コーティング着色剤組成物のレオロジーは、特定の用途に適合す
るように調節される。
【0004】 通常、コーティング着色剤組成物は、バー又はブレードであることができるコ
ーティングアプリケータによって紙又は厚紙シートの表面に被着される。ブレー
ドコータが、1,200m/min(3,930ft/min)を超える速度でコーティン
グし、70%までのコーティング固形分を使用することができるため、一般的で
ある。しかも、ブレードは、紙又は厚紙シートの表面にコーティングを均一に分
散させ、過剰なコーティングを除去して平滑なコート面を残す。印刷性を改善す
るためには、コーティングが平滑面を有することが重要である。
【0005】 通常、被着に最適なレオロジーを得るためには、レオロジーを非常に狭いパラ
メータ内に調節することが必要である。コーティング組成物の被着は通常それを
高せん断にさらすことを伴うため、コーティングされる組成物が正しい流動性及
び保水性を示すことが重要である。この理由のため、レオロジー改質剤をコーテ
ィング着色剤組成物に組み込むことが標準的に実施されている。コーティング着
色剤組成物の保水能力とは、組成物が水を保持する能力をいう。コーティングの
表面を平滑にするためには、紙又は厚紙シートへの水の解放が比較的ゆっくりで
なければならない。紙又は厚紙シートへの急速な水の浸透は、ブレードに達する
前に過剰な量の水がコーティングから除去される結果を招き、それが起こると、
ブレードがコーティングを適切に平滑化する能力が損なわれるであろう。さらに
は、シート中への過剰な水の解放は、しばしば結合剤移行として知られる、結合
剤の不均一な分散を招くおそれもある。通常、結合剤移行は、コーティングのz
方向に発生する。結合剤移行の結果、表面の性質が損なわれる。
【0006】 コーティング着色剤組成物及びそれからのコーティングのレオロジー及び保水
特性を改善するため、種々のポリマー材料が使用されてきた。天然ポリマー、た
とえばナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース及びナトリウムアルギナートを適用することは周知である。加
えて、ポリビニルアルコール及びアクリルポリマーをはじめとする種々の合成ポ
リマーもまた、この目的に提案されている。たとえば、米国特許第4,423,
118号は、エチレン性不飽和カルボン酸と、エチレン性不飽和アミドと、限ら
れた水溶性を有する疎水性モノマーとのコポリマーを増粘剤として含むコーティ
ング着色剤組成物を記載している。好ましいコポリマーは、アクリル酸30〜9
7重量%、アクリルアミド1〜50重量%及びアクリロニトリル2〜70重量%
を含む。
【0007】 コーティング着色剤組成物に最適な流動特性及び保水特性を達成しようとする
と、コーティングされた紙又は厚紙が、光学的性質の損傷という欠点を被るおそ
れがある。したがって、最適なレオロジー性を高度の保水性とともに示し、それ
でいて、コーティングされた紙又は厚紙シートが改善された光学的性質を有する
ようなコーティング着色剤組成物を提供することが望ましい。
【0008】 本発明にしたがって、 (a)顔料と、 (b)結合剤と、 (c)蛍光増白剤と、 (d)水溶性のエチレン性不飽和モノマー又はモノマーブレンドから形成され
た水溶性ポリマーと の水性分散系を含むコーティング着色剤組成物であって、 前記水溶性ポリマーが、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜100モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0〜10モル% から本質的になり、 50,000〜500,000の平均分子量を有することを特徴とするコーテ
ィング着色剤組成物が提供される。
【0009】 顔料は、無機物質、たとえば炭酸カルシウム、カオリンクレー、ケイ酸アルミ
ニウムもしくはケイ酸マグネシウム、たとえばチャイナクレー、硫酸バリウム、
サテンホワイト、二酸化チタン、タルク、石膏及び白雲母であることができる。
あるいはまた、顔料は、たとえば直径0.1〜1.0μmの、中空又は中実であ
る微小球を含むポリマープラスチック顔料であってもよい。このようなポリマー
プラスチック顔料は、ポリスチレンに基づくことができ、そのポリマーはブタジ
エン又はアクリル成分を有するときもある。しかし、好ましくは、顔料は、無機
化合物、より好ましくは炭酸カルシウム又はクレー、たとえばカオリン又は炭酸
カルシウムとクレーとのブレンドである。顔料又は顔料ブレンドの選択は普通、
具体的な用途によって決まる。たとえば、低コート重量(LWC)紙の顔料成分
単一コーティングは、クレーのみからなることもできる。また、複数のコーティ
ング層を紙又は厚紙の表面に被着させることが望ましいかもしれない。第一のコ
ーティング(プレコート)は、顔料成分として炭酸カルシウム100%からなる
ことが望ましいが、トップコートの場合には、炭酸カルシウムとクレーとのブレ
ンドを顔料成分として使用することが望ましいかもしれない。顔料は通常、普通
は固形分が少なくとも40又は50%の水性分散系として提供される。好ましく
は、顔料分散系は、固形分が少なくとも60又は70%であり、80%に達する
こともできる。特に好ましい顔料分散系は、炭酸カルシウム70〜72%を含む
【0010】 顔料分散系の安定性を支援するため、分散剤を含めることが望ましいこともあ
る。分散剤は、たとえば界面活性剤であることができるが、より好ましくは、ポ
リマー性分散剤、たとえば比較的低分子量の水溶性アニオンポリマーである。特
に好ましいものは、たとえばEP−B−129329に記載されている、1,0
00〜6,000の範囲の分子量のナトリウムポリアクリラートである。
【0011】 顔料は通常、コーティング着色剤組成物中に存在する全固形分の少なくとも7
5重量%、たとえば少なくとも85又は90重量%を構成する。
【0012】 結合剤は、たとえば、ブタジエン/スチレン、アクリロニトリル/ブタジエン
/スチレン、アクリル酸エステル、アクリル酸及びアクリルエステル/スチレン
/アクリロニトリル、エチレン/塩化ビニルならびにエチレン/酢酸ビニルのコ
ポリマー;又はホモポリマー、たとえばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリエチレン及びポリ酢酸ビニル又はポリウレタンに基づく水性ラテックスポリ
マー分散系であることができる。結合剤分散系は、水性乳化重合によって調製す
ることができる。好ましい結合剤は、スチレン/ブチルアクリラート又はスチレ
ン/ブタジエン/アクリル酸コポリマー又はスチレン/ブタジエンゴムからなる
。本発明に使用することができる他のポリマーラテックスは、たとえば、米国特
許第3,265,654号、第3,657,174号、第3,547,899号
及び第3,240,740号明細書に記載されている。通常、分散系は、0.0
5〜2ミクロンの粒径範囲の粒子及び40〜55重量%の含量の結合剤を含む。
【0013】 蛍光増白剤(FWA)は、光スペクトルの紫外線部分から光を取り込み、それ
を可視スペクトルで放出する蛍光能力を有するいかなる化学物質であってもよい
。好ましくは、蛍光増白剤は、GB−A−2026566及びGB−A−202
6054に記載されているスチルベン蛍光増白剤又はEP−A−624687に
記載されているビス−スチルベン蛍光増白剤である。蛍光増白剤は、ジアミノス
チルベンジスルホン酸誘導体及びジスチリルビフェニル誘導体を含む。好ましく
は、蛍光増白剤は、普通は少なくとも30重量%、たとえば約60重量%の水性
濃縮スラリーの形態で提供される。
【0014】 本発明のコーティング着色剤組成物は、好ましくは、顔料を10〜70重量%
含む。結合剤は、好ましくは、ポリマー化合物の乾燥含量を顔料の1〜30重量
%、好ましくは5〜25重量%、より好ましくは7〜20重量%にするのに十分
である量で使用される。本発明にしたがって使用される蛍光増白剤の量は、蛍光
増白剤が顔料の重量を基準にして好ましくは0.01〜1重量%、より好ましく
は0.05〜1重量%の量で存在するように計算される。レオロジー改質剤は、
好ましくは、顔料の0.01〜5重量%、好ましくは0.05〜2重量%、より
好ましくは0.1〜2重量%の量で使用される。水性分散系は、分散系の総重量
を基準にして50〜80%の固形分を含むことができるが、好ましくは、分散系
は固形分約70%である。
【0015】 本発明のコーティング着色剤組成物を調製する好ましい方法は、水性結合剤エ
マルションと水性顔料分散系とを、顔料と結合剤との適切な割合が得られる量で
合わせたのち、蛍光増白剤の水性分散系を、顔料、結合剤及び蛍光増白剤粒子が
水性媒体中で均一に分散することを保証するために激しく攪拌しながら加えるこ
とによる。そのとき、正確な固形分含量を得るために、より多くの水を加える必
要があるかもしれない。好ましくは、水溶性ポリマー(成分(d))は、ひとた
び他の成分が他の成分の均一な分散を保証するのに十分に混合し、必要ならばさ
らなる水を加えたのち、水性分散系に加える。しかし、成分を異なる方法で混合
することも可能である。たとえば、蛍光増白剤配合物は、たとえば溶融乳化によ
って結合剤に組み込んでもよい。
【0016】 本発明のコーティング着色剤組成物は、良好な保水性をはじめとする最適なレ
オロジー性を示し、改善された光学的性質、特に改善された明るさ及び白色度を
有するコーティングされた紙又は厚紙を提供する。これらの改善が、1)本質的
に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜100モル%及びアニオン性繰り返し
単位0〜10モル%から本質的になる特徴と、2)50,000〜500,00
0の指定範囲の分子量の特徴との特殊な組み合わせを有するポリマー(成分d)
を使用する結果であるということが、本発明の驚くべき特徴である。
【0017】 本発明の水溶性ポリマー、成分(d)は、コーティング着色剤組成物中でレオ
ロジー改質剤又は保水助剤として働く。しかし、このポリマーがコーティングさ
れた紙又は厚紙の光学的性質をも改善することは明らかであり、したがって、単
にレオロジー改質剤とみなすべきではない。実際には、水溶性ポリマー(成分(
d))は、光学的性質を改善する際に補助剤としても働くとみなすことができる
【0018】 本発明の水溶性ポリマーは、水溶性モノマー又はモノマーブレンドから形成さ
れる。望ましくは、モノマーの水溶性は約5g/100mlを超えるが、好ましくは
、少なくとも10g/100mlである。モノマー又はモノマーブレンドは、水不溶
性モノマーを実質的に含むべきではない。水不溶性モノマーの含有は、コーティ
ング着色剤組成物の性能を損なうからである。
【0019】 本発明の水溶性ポリマー成分は、本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位9
0〜100モル%及びアニオン性繰り返し単位0〜10モル%から本質的になる
。ポリマーは、水溶性の非イオン性エチレン性不飽和モノマーと水溶性アニオン
性エチレン性不飽和モノマーとのブレンドから誘導することができる。あるいは
また、アニオン性繰り返し単位は、アニオン基に転換することができる繰り返し
単位を後反応させることによって生成することもできる。たとえば、ペンダント
アミド基を含む繰り返し単位をアルカリの作用によって加水分解すると、対応す
るカルボン酸を生成することができる。
【0020】 水溶性ポリマーは、好ましくは、たとえば10〜25%、もっとも好ましくは
15〜20%の濃度の水性溶液として提供される。ポリマーは、いかなる適当な
重合技術、たとえばゲル、粒状、逆相乳化重合又は好ましくは溶液重合によって
も形成することができる。したがって、ポリマーは、粉末、ビーズ、水性溶液、
逆相エマルションの形態で得ることもできるし、脱水逆相エマルション(液分散
ポリマー)として得ることもできる。
【0021】 水溶性ポリマー成分の本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位は、好ましく
は、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカ
プロラクタム、ヒドロキシエチルアクリラート及びヒドロキシエチルメタクリラ
ートからなる群より選択される水溶性モノマー又はモノマーブレンドから誘導さ
れる。
【0022】 望ましくは、水溶性ポリマー成分のアニオン性繰り返し単位は、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸及びビニルスルホン酸からなる
群より選択される水溶性のアニオン性モノマー又はモノマーブレンドから誘導さ
れる。アニオン性モノマーは、遊離酸又は水溶性アルカリ金属塩もしくはアンモ
ニウム塩の形態で存在することができる。
【0023】 好ましい形態では、コーティング着色剤組成物の水溶性ポリマー成分は、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜99.5、より好まし
くは92.5〜99モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0.5〜10、より好ましくは1〜7.5モル
% から本質的になる。
【0024】 水溶性ポリマー成分がアニオン性繰り返し単位を2.5〜5モル%含むとき、
コーティング着色剤組成物の性能がさらに高められることがわかった。したがっ
て、特に好ましい形態では、本発明のコーティング着色剤組成物は、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位95〜97.5モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位2.5〜5モル% から本質的になる水溶性ポリマーを含む。
【0025】 好ましくは、コーティング着色剤組成物の水溶性ポリマー成分は、50,00
0〜300,000、より好ましくは100,000〜250,000、特に1
50,000〜250,000、特に180,000〜230,000の範囲、
もっとも好ましくは約200,000の平均分子量を有する。
【0026】 本発明のもう一つの態様は、 (a)顔料と、 (b)結合剤と、 (c)蛍光増白剤と、 (d)水溶性のエチレン性不飽和モノマー又はモノマーブレンドから形成され
た水溶性ポリマーと の水性分散系を含むコーティング着色剤組成物でコーティングされたセルロース
系物品であって、 前記水溶性ポリマーが、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜100モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0〜10モル% から本質的になり、 50,000〜500,000の平均分子量を有することを特徴とするコーテ
ィングされたセルロース系物品に関する。本発明のコーティングされたセルロー
ス系物品は、本明細書に記載する好ましい実施態様のいずれかを含む。本発明の
この態様のコーティングされたセルロース系物品は、改善された印刷性、光沢、
明るさ及び白色度の特性を合わせ持つ。好ましくは、コーティングされたセルロ
ース系物品は、コーティングされた紙又はコーティングされた厚紙である。
【0027】 通常、コーティングされたセルロース系物品は、コーティングされていない物
品をコーティングアプリケーションに通し、そこからコーティング着色剤を被着
させることによって得ることができる。コーティングは、場合によっては熱気乾
燥機を使用することによって乾燥させる。望むならば、幾層かのコーティングを
物品に被着させてもよい。コーティングされたセルロース系物品がコーティング
された紙又はコーティングされた厚紙である好ましい形態では、コーティングさ
れていない紙又は厚紙のシートを、コーティングバー又はブレードであることが
できるコーティングアプリケータに通すことができ、そこからコーティング着色
剤組成物を紙又は厚紙の表面に被着させる。望ましくは、紙又は厚紙上のコーテ
ィングは、熱気乾燥機を使用することによって乾燥させる。そして、さらなるコ
ーティング層を紙又は厚紙のコーティングされていない面に被着させることが望
ましい。また、幾つかのコーティングを紙又は厚紙の表面に被着させて多層コー
ティングを形成することが望ましいかもしれない。また、たとえば圧延装置の使
用によってコーティングを磨くことが望ましいかもしれない。通常、コーティン
グされた紙又は厚紙のシートが2個のローラの間に通され、ローラの一方が、磨
くべきコーティングされた面に対してスリップするように設計されている。この
スリップ効果は、高度に磨かれた面をコーティングされたシートに提供するよう
に設計されている。
【0028】 本発明のさらなる態様では、着色剤コーティング組成物のポリマー成分が新規
な化合物である。したがって、本発明のこの態様は、水溶性のエチレン性不飽和
モノマー又はモノマーブレンドから形成される水溶性ポリマーであって、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜99.5モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0.5〜10モル% から本質的になり、 50,000〜500,000の平均分子量を有することを特徴とする水溶性
ポリマーに関する。加えて、コーティング着色剤組成物のポリマー成分の好まし
い形態すべてが特定的に本発明のこの態様に組み込まれる。
【0029】 水溶性ポリマーは、好ましくは、たとえば10〜25%、もっとも好ましくは
15〜20%の濃度の水性溶液として提供される。ポリマーは、いかなる適当な
重合技術、たとえばゲル、粒状又は溶液重合によっても形成することができる。
しかし、モノマー又はモノマーブレンドの水性溶液の重合が、他の方法ならば被
着に適切な濃度でポリマーを得るために要するであろうさらなる溶解工程を省か
せるため、もっとも好都合な技術であるかもしれない。たとえば、水溶性ポリマ
ーの水性溶液は、開始剤、たとえば過硫酸アンモニウムの水性溶液を、開始剤の
十分な分散を保証するために攪拌しながらモノマー又はモノマーブレンドの15
〜20%水性溶液に加え、材料を重合させ、重合を進行させることによって簡便
に得ることができる。
【0030】 以下の例が本発明を例示する。 例1 ポリマーAの調製 水735kgに溶解したアクリルアミド720kg及びアクリル酸18kgを含むモ
ノマーブレンドを調製した。水2300kgを反応器に充填し、それに、水6kgに
溶解した過硫酸アンモニウム0.12kgを加え、混合物を十分に攪拌した。モノ
マーブレンドを1.5時間かけて反応器に加え、その間、反応器中で攪拌を維持
した。モノマー添加を開始するのと同時に、水150kgに溶解した過硫酸アンモ
ニウム1.41kgを2時間かけて反応器に加えた。重合が完了すると、得られた
水性ポリマー溶液のpHを46%水酸化ナトリウム溶液を使用して調節した。
【0031】 ポリマーBの調製 アクリルアミド702kg及びアクリル酸36kgを使用したことを除き、ポリマ
ーAの調製で記載した処理を繰り返した。
【0032】 着色剤コーティング調製に使用したポリマー成分の特性決定 ポリマーA及びBは、上記調製で記したアクリルアミドとナトリウムアクリラ
ートとのコポリマーであった。ポリマーCは、アクリルアミドとアンモニウムア
クリラートとのコポリマーであり、ポリマーDは、水性エマルションとして調製
したのち、水性水酸化ナトリウムに溶解してエステル基を鹸化させた、エチルア
クリラート50重量%とメタクリル酸50重量%とのコポリマーであった。ポリ
マー特性を表1にまとめる。
【0033】
【表1】
【0034】 略号 AA アクリル酸 ACM アクリルアミド EA エチルアクリラート MAA メタクリル酸
【0035】 例2 着色剤コーティング組成物の調製及び試験 配合1 重量部 炭酸カルシウム(粒径2ミクロン未満95%) 50部 カオリン(粒径2ミクロン未満90%) 50部 スチレンブタジエンラテックスポリマー(Dow DL935 ) 10部 蛍光増白剤(ジアミノスチルベンヘキサスルホン酸 Tinopal SPP) 1部
【0036】 カオリンと炭酸カルシウムとを水性分散系として混合することによってコーテ
ィング着色剤組成物を調製した。次に、スチレン/ブタジエンラテックスポリマ
ーを顔料分散系に混入し、これに、蛍光増白剤ジアミノスチルベンヘキサスルホ
ン酸(Ciba Specialty Chemicalsから市販されているTinopal SPP)1部を加え
た。
【0037】 分散系のサンプル四つを採取し、それぞれに、ポリマーA〜Dを、1800〜
2000mPa・sのブルックフィールド粘度が得られる量で加えた。コーティング
着色剤組成物のサンプルは、固形分62%及びpH8.2であった。
【0038】 各ポリマーの最適量を表2に示す。
【0039】
【表2】
【0040】 保水GWR(gsm) 保水値GWRを、重力式保水計で、2分の保圧時間、1.5バールの圧力及び
5μmポリカーボナート膜フィルタのパラメータを使用して、グラム単位で計測
した。ポリマーA〜Dを含む各サンプルの計測値を示す。保水計測値を表3に示
す。
【0041】
【表3】
【0042】 高せん断粘度 高せん断粘度を、ICI円錐−平板粘度計上、10000s-1で、mPa・s単位で
計測した。ポリマーA〜Dを含む各サンプルの粘度計測値を表4に示す。
【0043】
【表4】
【0044】 光学性能 ポリマーA〜Dをそれぞれ含むコーティング着色剤配合物のサンプルを、kバ
ー3を使用して紙にコーティングして20g/m2のコート重量を得て、明るさ及び
白色度をTechnibrite ERIC 950で計測した。明るさ及び白色度計測値を表5に示
す。
【0045】
【表5】
【0046】 例3 着色剤コーティング組成物の調製及び試験 配合2 重量部 炭酸カルシウム(粒径2ミクロン未満75%) 100部 スチレンアクリルラテックスポリマー 11部 蛍光増白剤ジアミノスチルベンテトラスルホン酸 1部
【0047】 例2に示した調製と同様にして各成分を混合することにより、配合2のコーテ
ィング着色剤を調製した。
【0048】 分散系のサンプル四つを採取し、それぞれに、ポリマーA〜Dを、1100〜
1400mPa・sのブルックフィールド粘度が得られる量で加えた。コーティング
着色剤配合物のサンプルは、固形分70%及びpH9.0であった。各ポリマー
の最適量を表6に示す。
【0049】
【表6】
【0050】 保水GWR(gsm) 保水値GWRを例2と同様に計測した。保水計測値を表7に示す。
【0051】
【表7】
【0052】 高せん断粘度 高せん断粘度を例2と同様に計測した。高せん断粘度計測値を表8に示す。
【0053】
【表8】
【0054】 光学性能 ポリマーA〜Dをそれぞれ含むコーティング着色剤配合物のサンプルを紙にコ
ーティングし、光学的明るさ及び白色度を例2に記載のように計測した。計測値
を表9に示す。
【0055】
【表9】
【0056】 例4 着色剤コーティング組成物の調製及び試験 配合3 重量部 炭酸カルシウム(粒径2ミクロン未満99%) 20部 カオリン 80部 スチレン−ブタジエン−アクリロニトリルラテックスポリマー 12部 蛍光増白剤ジアミノスチルベンヘキサスルホン酸(Tinopal SP) 1部
【0057】 例2に示した調製と同様にして各成分を混合することにより、配合3のコーテ
ィング着色剤を調製した。
【0058】 分散系のサンプル四つを採取し、それぞれに、ポリマーA〜Dを、1800〜
2000mPa・sのブルックフィールド粘度が得られる量で加えた。コーティング
着色剤配合物のサンプルは、固形分61.6%及びpH7.5であった。
【0059】 各ポリマーの最適量を表10に示す。
【0060】
【表10】
【0061】 保水GWR(gsm) 保水値GWRを例2と同様に計測した。保水計測値を表11に示す。
【0062】
【表11】
【0063】 高せん断粘度 高せん断粘度を例2と同様に計測した。高せん断粘度計測値を表12に示す。
【0064】
【表12】
【0065】 光学性能 ポリマーA〜Dをそれぞれ含むコーティング着色剤配合物のサンプルを紙にコ
ーティングし、光学的明るさ及び白色度を例2に記載のように計測した。計測値
を表13に示す。
【0066】
【表13】
【0067】 結果は、ポリマーA及びBが、異なる顔料タイプを含む異なるコーティング着
色剤配合物に関するレオロジー及び明るさの点で最高の万能性能を提供すること
をはっきりと示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US ,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ウェストン,フィリップ マーク イギリス国 ウェスト ヨークシャー エ イチワイ5 9キュージェイ エランド エナデール ドライブ 21 (72)発明者 コッククロフト,ロバート イギリス国 ウェスト ヨークシャー ビ ーディー1 4 6エスエイチ ブラッド フォード クレイトン ウェストミンスタ ー ク レッセント 1 Fターム(参考) 4L055 AG12 AG27 AG35 AG63 AG71 AG72 AG76 AG89 AG97 AH02 AH07 AH37 AH50 AJ04 BE07 BE08 EA30 EA32 FA12 FA30 GA19

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)顔料と、 (b)結合剤と、 (c)蛍光増白剤と、 (d)水溶性のエチレン性不飽和モノマー又はモノマーブレンドから形成され
    た水溶性ポリマーと の水性分散系を含むコーティング着色剤組成物であって、 前記水溶性ポリマーが、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜100モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0〜10モル% から本質的になり、 50,000〜500,000の平均分子量を有することを特徴とするコーテ
    ィング着色剤組成物。
  2. 【請求項2】 前記水溶性ポリマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド
    、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、ヒドロキシエチルアクリ
    ラート及びヒドロキシエチルメタクリラートからなる群より選択される水溶性モ
    ノマーから誘導される本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位を含む、請求項
    1記載のコーティング着色剤組成物。
  3. 【請求項3】 前記水溶性ポリマーが、アクリル酸、メタクリル酸、マレイ
    ン酸、イタコン酸、クロトン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
    ホン酸、アリルスルホン酸及びビニルスルホン酸からなる群より選択される水溶
    性のアニオン性モノマーから誘導されるアニオン性繰り返し単位を含み、前記モ
    ノマーが、遊離酸又は水溶性アルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩の形態にあ
    る、請求項1又は2記載のコーティング着色剤組成物。
  4. 【請求項4】 前記水溶性ポリマーが、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜99.5モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0.5〜10モル% から本質的になる、請求項1〜3のいずれか1項記載のコーティング着色剤組成
    物。
  5. 【請求項5】 前記水溶性ポリマーが、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位92.5〜99モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位1〜7.5モル% から本質的になる、請求項1〜4のいずれか1項記載のコーティング着色剤組成
    物。
  6. 【請求項6】 前記水溶性ポリマーが、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位95〜97.5モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位2.5〜5モル% から本質的になる、請求項1〜5のいずれか1項記載のコーティング着色剤組成
    物。
  7. 【請求項7】 前記水溶性ポリマーが50,000〜300,000の平均
    分子量を有する、請求項1〜6のいずれか1項記載のコーティング着色剤組成物
  8. 【請求項8】 前記水溶性ポリマーが100,000〜250,000の平
    均分子量を有する、請求項1〜7のいずれか1項記載のコーティング着色剤組成
    物。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項記載のコーティング着色剤組成
    物でコーティングされたセルロース系物品。
  10. 【請求項10】 水溶性のエチレン性不飽和モノマー又はモノマーブレンド
    から形成される水溶性ポリマーであって、 (i)本質的に非イオン性の親水性繰り返し単位90〜99.5モル%及び (ii)アニオン性繰り返し単位0.5〜10モル% から本質的になり、 50,000〜500,000の平均分子量を有することを特徴とする水溶性
    ポリマー。
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