JPH0197296A

JPH0197296A - カチオン固定顔料分散体と塗布料

Info

Publication number: JPH0197296A
Application number: JP63228885A
Authority: JP
Inventors: Josef Weigl; ヨゼフ　バイグル; Hans-Peter Hofmann; ハンスーペーテル　ホフマン; Raven Axel Von; アクスル　フォン　ラーベン
Original assignee: MD Papierfabriken Heinrich Nicolaus GmbH
Current assignee: MD Papierfabriken Heinrich Nicolaus GmbH
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1989-04-14
Also published as: EP0307795A2; FI884222A0; FI884222A; EP0307795A3; DE3730833A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、カチオン固定顔料分散体並びに紙被覆のため
の塗布料に関するものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）塗布料
の製造に使用される塗布顔料は、乾燥状態で供給され、
通例はアニオン面電荷を有し、かつ顔料粒子は普通団塊
として、又は粗大集合体として存在し、従って塗布料の
加工にも並びに塗布品質にも不利な結果を生じる。紙製
造と紙積製に際しての充填物と塗布顔料の最適使用に対
して第一粒子としての個々の粒子、即ち解凝集が存在す
るのは当然である。

団塊の分散に対して適切な分散装置と化学的補助手段の
組み合わせが使用される。最適分散は、粒子間の吸引力
が除去されるか又はその反対の作用が存在して、分散体
の製造の後に顔料粒子の再凝集を防止するようにする。

普通無機分散剤と有機分散剤が製紙工業で使用され、こ
れは殆どポリアニオン（例えばポリリン酸とポリアクリ
レート）である。これらの分散剤により、顔料凝集は第
一粒子まで壊され、これにより塗布料を塗布した紙の最
適性質は改善され、これにより微細粒子は最良の紙光沢
と圧光沢を付与する。更にこの分散剤により顔料スラリ
ーと、それによる塗布材は高い固体含有を得ることが可
能となり、更に増大する貯蔵温度と加工温度に際して早
すぎる凝集が起きない。しかしアニオン分散剤は一連の
欠点を有する。

分散剤を顔料粒子に添加するに際して、その負電荷が強
化され、これにより普通使用されるアニオン結合剤（例
えば澱粉、アクリル酸エステル、スチロール−ブタジエ
ン−ラテックス、ポリビニルアセテート、ポリビニルア
ルコール）の塗布材表面における吸着の減少が起こる。

更にベース紙並びに塗布表面中の強い結合剤拡散が起こ
る。

更に塗布材の沈澱容積と、従ってより少ない被覆容積と
貧弱な繊維被覆の低下が起こる。

最後には、製紙工程における塗布材又は塗布損紙を戻す
時に、製紙に際してのカチオン補助剤との思わぬ相互作
用、特に凝集が起こるに違いない。

アニオン分散剤の不利な作用は、相当する結合剤（例え
ばカルボキシ基糸の結合剤）の電荷により、かつ低分子
カチオン補助剤、所謂固定剤の添加により確実に除去出
来る。しかしそれでも、若干のアニオン分散剤により製
造阻害の問題があり、それは製紙工程における塗布粗悪
品又は塗布材返送である。

アニオン分散剤は、カチオン補助剤との思わぬ相互作用
により、カチオン補助剤の過剰消費を必要とする。更に
コアセルベート（相互作用生成物）が製紙工程において
阻害物質として発生する。

これらの欠点を除去するために、理論的概念が展開され
、これは紙上塗り用の塗布材はカチオンとして現れる考
えに基づく。

この概念は、「製紙週間新聞」第６巻、第１７６〜１８
３頁、の予報探索に関して記載されたもので、これはカ
チオン分散剤中で顔料を分散し、かつこの方法でカチオ
ン顔料を生産し、かつこのようにして生産した分散をカ
チオン結合剤で塗布材に加工することに関している。カ
チオン分散剤として第４級アンモニウム化合物、ポリア
ミノ−アミド−脂肪酸化合物並びに強く減成した低分子
カチオンガラクトマンアンが提案されている。分散剤で
分散される顔料として、カオリンと炭酸カルシウムが提
案されている。このように処理された顔料は水性懸濁物
の形態で、カチオン合成結合剤と共に一布料に加工され
る。

これらの研究により１、所望固体含有は、乾燥ＣａＣＯ
３によってのみ達成され得　−これは現在塗布材の加工
に際して必須であるが−　しかしカオリン又は他の塗布
顔料ではそうでなく、かつ更にＣａＣ０，の場合これら
固体含有を達成するには極めて高いカチオン分散剤量を
必須とすることが特に証明されている。これらの顔料分
散体で生産したカチオン性塗布料は、アニオン性塗布料
に比較して低い水保持能力特性と従って悪い運転特性を
有する。

これらの高い粘性に基づいて遅い移動の実験室的塗布機
で運転困難なことは既に証明され、この困難は工業的操
作に際して更に強まる。更にスラリー再生とスラリー貯
蔵に際して、この高い粘性値の為に、問題、例えば高い
剪断感受性（再凝集性）と悪い篩分は性が現れる。貯蔵
において、明らかな粘性値上昇が確立する。塗布材加工
に際して作業循環中に塗布材濃縮並びに高いチキントロ
ープレオロジー性質が観察され、これにより悪い着色プ
レイバック性に基づいて紙は皺になりかつ塗布分布は不
均一になる。

更に幅広い紙巻き上の塗布重量の差異、悪い「塗布ホー
ルドアウト」並びに弛んだ紙品質の為に最終品質問題が
現れ、この困難は実用圧縮試験に際して、適応困難と被
覆困難（紙縁の折り曲げ）にまで導く。更に除湿力とオ
フセット印刷作業性が悪くなる。

最後に弱酸性媒体中にて作業不可能となり、それ故顔料
分散体又は塗布材は、顔料粒子の凝結への傾向を現す。

しかし弱酸性媒体中の塗布材は、プロトンの良好な分散
作用に基づいて、少量の分散剤量で顔料分散を達成する
利益を得る。更に弱酸性媒体において、豊富な結合剤、
例えば蛋白質による両性結合剤を使用でき、この蛋白質
結合剤は弱酸性範囲においてカチオンである。酸性媒体
はＣａＣＯ５に関しては、炭酸塩の分解に基づいて使用
できない。

他の塗布顔料は、今までそれほどカチオン分散体でなか
ったので、塗布に際して所望の固体含有にすることが出
来た。

公知カチオン導入塗布料の欠点に基づいて、本発明は、
カチオン導入顔料分散体又は塗布料を自由に処理する課
題を基礎に置いているが、かかる顔料は水性分散体にお
ける高い粘性に関して必要とする高い濃度での使用は今
まで不可能であった。

（課題を解決するための手段）本発明による顔料分散体の使用によりこの問題は解決さ
れ、この顔料は：（ａ）　　主成分として又は配合成分として硫酸カルシ
ウム、タルク及び／又は水酸化アルミニウムを含む又は
これから成る顔料成分と：（ｂ）　　分散剤としてカチオン重合体又は第四級アン
モニウム化合物と；及び／又は（ｃ）　　保護コロイドとして顔料成分（ａ）の粒子を
被覆するカチオン重合体、前記カチオン重合体は親水性
ポリアクリレート又はポリメタクリレート、減成澱粉又
は減成変性澱粉、減成ガラクトマンアン又は減成変性ガ
ラクトマンアン、メチルセルローズ、ヒドロキシメチル
セルローズ、カルボキシメチルセルローズ、減成アルギ
ネート、蛋白質及び／又はポリビニールアルコールから
得られるものからなることを特徴とする。

本発明によると、硫酸カルシウムは、無水硫酸カルシウ
ムとして、１／２水和物又は２水和物として存在出来る
。水酸化アルミニウムは、カチオン表面で、又は更に粉
砕助剤に限定されてアニオン表面にもなり得る。タルク
は、一般的に湿潤剤無しには分散困難である。本発明に
よると所謂顔料成分は、カオリン及び／又は炭酸カルシ
ウムのような他の顔料も配合可能で、その際配合顔料は
また主成分とすることも出来る。

本発明により使用される出発顔料の水性分散体はまた、
従来の方法で分散した時に、比較的低い固体含有におい
て極めて高い粘性を有する。

例えば、約５０％分散体のブルックフィールド粘度は、
約５０００と８０００ｍＰａ、　ｓの間にある（５０ｒ
ｐｍで５スピンドル）。

硫酸カルシウムはその高い溶解性（室温で約２ｇ＃）に
より、他の混合顔料と制御出来ない漿果を引き起こす。

更に従来の分散剤の分散作用を相殺するだろう。

本発明による顔料分散体は、高い固体含有で尚、低い粘
性により際立っている。

本発明による顔料分散体は、カチオン形態にて貯蔵され
る。保護コロイド（ｃ）の使用により、高価な置換剤の
部分を明らかに低くすることが出来る。更に保護コロイ
ドは、水保持性質、並びに顔料弛緩性質を有する。この
水保持作用は取り分は高速運転の塗布機における塗布材
加工に重要であって、理由は塗布料配量及び塗布材均等
化における高い流体動力学的荷重は、悪い水保持におい
ては、作用水、結合剤及び助剤の原料紙を離れを結果し
、この原料紙離れは、既に述べたことより理解されるよ
うに、重大な加工問題と最終品質問題を引き起こすもの
である。

本発明による顔料分散体は、好適にはカチオン重合体（
ｃ）は、親水性出発重合体で被覆した顔料粒子（ａ）の
現場におけるカチオン化により得たものであることを特
徴とする。これらの処置により、カチオン顔料分散の方
法は簡略化され、−刃保護コロイドの外面カチオンは消
失する。

成分（ｂ）として使用される分散剤は好適には、オリゴ
マー又は重合体の第４級アンモニウム化合物である。こ
の化合物は低密度の低分子第４級アンモニウム化合物に
比較して、より少ない量で速やかに作用しかつ正ゼータ
電位が確立される利点を有する。

カチオン重合体は、好適には親水性出発重合体を含窒化
合物で置換し、置換生成物を第４級化することにより得
る。

本発明の特別の利点は、弱酸性ｐ■−値においてさえ顔
料分散体を使用出来ることにある。このことは、分散剤
（ｂ）の量を削減出来、又は着色料を高い固体含有に高
めることを可能にする利点を有する。

保護コロイド（Ｃ）のカチオン化は、好適には親水性出
発重合体の含窒化合物で置換し次いで置換化合物を第４
級化することにより、又はメラミン−ホルムアルデヒド
樹脂、エピクロールヒドリン樹脂、ジシアンジアミド樹
脂、第４殻化アクリレート、ジアリル化合物重合体又は
グアニジン化合物重合体の群からのカチオン重合体又は
共重合体で置換することにより実施する。

これらのカチオン重合体はまた、カチオン重合体（ｂ）
に対しても好適に挿入される。

保護コロイド（Ｃ）はまた、最初からカチオン化されて
も良い。これらの化合物に対して例えば弱酸性ｐＩＴ値
における蛋白質が挙げられる。しかし好適には保護コロ
イドはまた、ポリアクリレートとポリメタクリレート、
減成澱粉又は減成変性澱粉、減成ガラクトマンアン、減
成変性ガラクトマンアン、メチルセルローズ、ヒドロキ
シメチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、減
成アルギネート、及びメラミン−ホルムアルデヒド樹脂
、エピクロールヒドリン樹脂、ジアリル化合物重合体、
グアニジン化合物重合体及びジシアンジアミド樹脂の群
からの一つ又はそれ以上のカチオン重合体又は共重合体
の群からの原アニオン性質を有する一つ又はそれ以上の
親水性出発重合体からの置換生成物でもある。ポリビニ
ルアルコールの場合、非イオン化合物であることが問題
であるが、これから同じくカチオン保護コロイドが製造
出来る。

カチオン保護コロイド（Ｃ）は、原アニオン性質を有す
る上記物質の一つ又はそれ以上と下記一般式の第４級ア
ンモニウム化合物とからの置換生成物でも良い：Ｈ１ｌ’Ｒ，Ｘ− （式中、Ｒは炭素原子２０までのアルキル基、かっＸ−
はアニオン、特に塩素イオンを意味する）。

本発明により使用されるカチオン重合体又は共重合体（
ｂ）は好適にはポリ−（ジアリルジメチルアンモニウム
クロリド）であるか又はこれを含み、かつ好適には粘度
５００＝１５００ｍＰａ、　５（１５％固体含有、２０
ｒｐａ＋及び室温におけるブルックフィールド粘度）に
相当する分子量を有する。

好適にはカチオン重合体又は共重合体（ｂ）は次の構造
タイプの第４級アンモニウム化合物重合体からなる：前記式中、Ｘは１〜３を意味する。

もう一つの特定実施態様によると、カチオン重合体又は
共重合体（ｂ）は、ポリ−（ジアリル−アンモニウムク
ロリド）又はポリ−（３，５−メチレン−ピペリジニウ
ムクロリド）であるか、又はこれを含み、その際窒素原
子は必要により低級アルキル基で置換されることを特徴
とする。

本発明の目的は更に、前記のように、カチオンに適合し
た顔料分散体の製造方法にあって、この方法は、必要に
よりカチオン重合体（ｃ）で被覆した顔料粒子の水性分
散体をカチオン重合体（ｂ）で分散することを特徴とす
る。

好適には、分散前に顔料粒子（ａ）をカチオン重合体（
ｃ）で被覆して、被覆顔料粒子（ａ）を含む分散体のゼ
ータ−電位を等電点の値に又はカチ　　　゛オン性領域
に至らしめる。

顔料粒子は、分散剤（ｂ）で分散される前に、カチオン
保護コロイド（ｃ）で被覆するのが好適である。

しかしまた、顔料成分（ａ）を親水性出発重合体で被覆
し、かつ現場でカチオン重合体で又は第四級アンモニウ
ム化合物（ｂ）でカチオン性にしても良い。

本発明の目的は更に、紙上塗り用の塗布料にあって、こ
れは前記のように顔料分散体と、分散した、かつ必要な
らばカチオン重合体（ｃ）で被覆した顔料粒子（ａ）を
互いにかつ紙表面と結合するための結合剤又は結合剤混
合物（ｄ）とである。好適には結合剤又は結合剤混合物
（ｄ）はまた中性又はアルカリ性領域においてカチオン
性又は両性である。しかし両性結合剤は、一般に弱酸性
ｐＨ−値における塗布料にのみ使用される。

本発明によると、保護コロイドを使用する時には、結合
剤（ｄ）の量は比較的に低くて良（、従ってこれは共−
結合剤機能を有する。

好適な結合剤（ｄ）は、官能カチオン基を有するスチロ
ール−ブタジエン又はスチロール−アクリレート−共重
合体及び／又はカチオンポリ酢酸ビニル、カチオンポリ
ビニルアルコール、又はそれらの共重合体である。

更に結合剤（ｄ）は、減成した及び天然のガラクトマン
アン、澱粉、メチルセルローズ、ヒドロキシメチルセル
ローズ、カルボキシメチルセルローズ、アルギネート、
蛋白質及ヒホリビニルアルコールの群から得られる。蛋
白質は、これが両性の性質に関して最初からカチオン電
荷を有する時には、弱酸性範囲に対して特に適合してい
る。この等電点は、ＰＨ−値５〜６にある。蛋白質をア
ルカリ性範囲で使用するなら、これは容易にカチオンと
なる（例えば、コアセルベート形成又は真のカチオン化
による）。

澱粉を使用するならば、これは酸性範囲並びにアルカリ
性範囲に対してカチオンである。結合剤はまた、塗布料
の水保持に影響を与える。

合成結合剤は、乳化剤システムによってのみカチオンで
あろうし、更に個々の基質においては尚アニオンで西ろ
うし、所謂カチオン塗布料に対してあまり適合しないこ
とが明らかになっている。

本発明による塗布料は更に、助剤としてカチオン又は非
イオン濃化剤（例えばガラクトマンアン又は合成濃化剤
）、及び／又は水保持助剤を含んでも良い。更に塗布材
助剤は、潤滑剤（例えば、乳化形態における脂肪酸誘導
体、ワックス又はパラフィン）、工学的光沢剤（例えば
スチルベン−誘導体）及び／又は湿潤強化剤（例えばカ
チオン又は非イオン樹脂）を含有シて良い。

好適な塗布料は、乾燥顔料（ａ）１００重量部に関して
、次の重量部：凹版印刷　　　オフセット／活版印刷（ｃ）　　保護コロイド　　　　０．１〜６．０　　　
　　　　Ｑ、　ｌ〜６．０（ｂ）　　分散剤　　　　　
　　０．０〜３．　ＯＯ，０〜３．０（ｄ）　　天然結
合剤　　　　　０．０−ＩＱ、　Ｏ１，０〜２０．０（
ｅ）　　合成結合剤　　　　　１．０〜？、０　　　　
　　１．０−１５．０＜ｒ＞　　ｉｓ求項１６及び／又
は１７　０．２〜４．０　　　　　　０．２〜５．０記
載の促進剤（ｇ）　　湿潤強化剤　　　　　０．０〜３．　ＯＯ，
０〜５．０を含む。

本発明による塗布料は、好適には本発明による顔料分散
体を適切な混合凝集体の中に添加し、次いで塗布料の所
望最終固体含有まで希釈水を添加し、次いで強力に混合
しながら、場合によっては別の操作において溶解した天
然結合剤を及び／又は引き続き合成結合剤を添加するこ
とにより製造される。結合剤の添加の後、若し必要なら
ば、濃化剤と水保持助剤及び引き続き潤滑材のようなそ
の他の助剤と必要ならば光学的光沢剤と終わりに湿潤剤
を添加する。上述の順序は凝集体の無い、良好に加工出
来る青色材の製造に特に適している。

（発明の効果）本発明による塗布料は普通は負電荷の紙繊維に良好な吸
着性を有する。この性質を有利に利用することが出来、
即ち過剰の塗布料を添加することで、即ち紙品質変化に
際して、充填剤として紙バルブに添加するのに有利に利
用出来る。

反対に、カチオン助剤と思わぬ相互作用を起こすアニオ
ン塗布料において、本発明によるカチオン塗布料を紙製
造機械の回転中に添加し、これによりカチオン助剤との
相互作用を起こらないようにするか、又はこの手段によ
り廃水問題を防止する。

更に本発明による塗布料は、充填剤として紙パルプに添
加される場合、副効果を有し、それは紙製造のための木
材溶解に際し生成するデキストリン、リグニン、ヘミセ
ルローズ等々のアニオン分解生成物にも結合することで
ある。アニオン妨害物質は、カチオン添加顔料表面に吸
着されかつ紙と共に運ばれることであって、それ故、こ
の関係で汚水負担は軽減される。

この吸着により、不透明、強度、多孔質等々のような原
料紙性質は改善される。

（実施例）本発明を次の実施例で説明する。

笈敷皿土上ユ下記成分からなるカチオン顔料分散体差ｌ比　側Ｐ臣５８．３又は４９，８％分散体に対する水　　　　１１
２２　ｇ　　　　１７７７　ｇ２２％＋７）ＰＶＡ−溶
液　　　　　　　　　　　　　　　９１　ｇ　　　　　
　６８　ｇタルク［ａ料（ａ）として６０％　＜　２μ
ｍｌ　　　　２１８１　ｇ　　　　２１８１　ｇ分散剤
（ｂ）としてポリ−（ジアリル−ジメチルアンモニウム
クロリド）の４５％溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　５２　
ｇ　　　　　　３３　ｇこの分散体は次のようにごて製
造された。

タルクに水とＰＶＡ−溶液（親水性出発重合体）を添加
して充分に混合した。次いで分散剤溶液（ｂ）を添加し
、これにより始めアニオンの顔料を変性した。得られた
分散体は次の性質を有した。

笈樵刑土　笈樵皿λ 固体含有（重量−％）５８，３　　　４９．８ｐｌ−値
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．２　　　
８．６５Ｏｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブルッ
クフィールド−粘度ｍＰａ、　ｓ　　　　　　８８０　
　　４８１００ｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブ
ルックフィールド−粘度ｍＰａ、　ｓ　　　　　　６０
０　　　６０ゼータ−電位（ｍＶ）　　　　　　　　　
　　　　＋８７　　　　＋６３比較のため未処理タルク
での分散体は、次の性質を有した。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　４９゜２重
量−％ｐＨ−値　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　８．６ＳＯｒｐｍ＋スピンドル５．室忍におけるブル
ックフィールド−粘度　　　　　　　６６００　ｍＰａ
、ｓｌｏｏｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブルッ
クフィールド−粘度　　　　　　　３９００　ｍＰａ、
ｓゼータ−電位　　　　　　　　　　　　　　−２２ｍ
Ｖ本発明による分散体は、比較分散体よりも高い固体含
有又は実際的に同じ固体含有にも拘らず、本質的に低い
粘度を有した。

欠考Ｕ彫旦下記成分からなるカチオン顔料分散体６４４％分散体に対する水　　　　　　　　　８３０ｇ
タルク［顔料（ａ）として６０％＜　２μｍ］　　　　
　　２１８１　ｇ分散剤（ｂ）としてポリ−（ジアリル
−ジメチルアンモニウムクロリド）の４５％溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
０５ｇ分散体は次のようにして製造された。

タルクに水と充分に混合した。次いで分散剤溶液（ｂ）
を添加し、これにより始めアニオンの顔料を変性した。

得られた分散体は次の性質を有した。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　６４．４重
量−％ｐ＋＋−値　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７．９５０ｒｐｍ、スピンドル５．室温における
ブルックフィールド−粘度　　　　　　　　６２０　ｍ
Ｐａ、ｓｌｏｏｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブ
ルックフィールド−粘度　　　　　　　　５１０　ｍＰ
ａ、ｓゼータ−電位　　　　　　　　　　　　　　＋９
６　ｍＶこれらの実施例は、保護コロイドを使用しなく
ても尚、即ち分散剤溶液（ｂ）だけで粘度の大きな低下
が得られることを示している。

及産亘１下記成分からなるカチオン顔料分散体６６．６％分散体に対する水　　　　　　　　　　　１
８０　ｇ２９％のリン酸塩化濃厚水溶液　　　　　　　
　　１３８　ｇ石膏「顔料（ａ）として５５％　＜　２
μｍ］　　　　　　　　２６６７　ｇ分散剤（ｂ）とし
てポリ−（ジアリル−ジメチルアンモニウムクロリド）
の４５％溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４４ｇ分散体は次のようにして製造された。

石膏に水とリン酸化濃厚水溶液（親水性出発重合体）を
添加しかつ充分に混合した。次いで分散剤溶液（ｂ）を
添加し、これにより始めアニオンの顔料を変性した。

得られた分散体は次の性質を有した。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　　６６．６
重量−％ｐＨ−値　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　６，６５０ｒｐ＋ｎ、スピンドル５．室温におけ
るブルックフィールド−粘度　’　　　　　　　　１０
４０　ｍＰａ、ｓｌｏｏｒｐｍ、スピンドル５．室温に
おけるブルックフィールド−粘度　　　　　　　　７６
０　ｍＰａ、ｓゼータ−電位　　　　　　　　　　　　
　　　　＋８ｍＶこれらの実施例は、保護コロイドを使
用しなくても尚、即ち分散剤溶液（ｂ）だけで粘度の大
きな低下が得られることを示している。

比較のため未処理石膏での分散体は、次の性質を有した
。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　　５７．０
重量−％ｐＨ−値　　　　　　　　　　　　　　　　、
７．５５０ｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブルッ
クフィールド−粘度　　　　　　　　８０００　ｍＰａ
、　ｓｌｏｏｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブル
ックフィールド−粘度　　　　　　　　４３００　ｍＰ
ａ、ｓゼータ−電位　　　　　　　　　　　　　　−２
６ｍｌ／本発明による分散体は、比較分散体よりも高い
固体含有にも拘らず、本質的に低い粘度を有した。

火１生旦下記成分からなるカチオン顔料分散体６７．４％分散体に対する水　　　　　　　　　　　　
　　　８８０ｇ２２％ノＰＶＡ−溶液　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　９１ｇ水酸化アルミニウム［顔
料（ａ）として８０％＜０．５μｍｌ　　　２０００　
ｇ分散剤（ｂ）としてポリ−（ジアリル−ジメチルアン
モニウムクロリド）の４５％溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１０ｇ分散体は次のようにして製造された。

ＰＶＡ−溶液（親水性出発重合体）に分散剤溶液（ｂ）
を添加し、充分に混合し、ＰＶＡはカチオン化された。

次いで水酸化アルミニウムを添加した。

得られた分散体は次の性質を有した。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　　６７．４
重量−％ｐＨ一値　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　９．５５０ｒｐｍ、スピンドル５．室温における
ブルックフィールド−粘度　　　　　　　　２５２０　
ｍＰａ、ｓｌｏｏｒｐｍ、スピンドル５．室温における
ブルックフィールド−粘度　　　　　　　　＋５００　
ｍＰａ、　ｓゼータ−電位　　　　　　　　　　　　　
　　＋６７　ｍＶ比較のため未処理水酸化アルミニウム
での分散体は、次の性質を有した。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　　４８．７
重量−％ｐ）ｌ−値　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　９．４５Ｄｒｐｔｔｂスピンドル５．室温におけ
るプルツクフィールドル粘度４５００　ｍＰａ、　ｓｌ
ｏｏｒｐｍ、スピンドル５．室温におけるブルックフィ
ールド−粘度　　　　　　　２７５０　ｍＰａ、　ｓゼ
ータ−電位　　　　　　　　　　　　　　＋６８　ｍＶ
本発明による分散体は、比較分散体よりも高い固体含有
にも拘らず、本質的に低い粘度を有した。粘度低下は、
明らかにゼータ−電位の変化で低下したものでなく、恐
らくカチオン保護コロイドが非常に微細な部分からなる
顔料成分の凝集体に割り込んだ結果引き起こされたもの
であろう。

火ｊＵ１旦実施例５に従うカチオン顔料分散体はカチオン力オゾン
分散体（混合顔料）を使用して次の組成物を存する水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１３５ｇカオリン（９０％〈２μｔａ　）　　　　　
　　　　　　　３０６　ｇ２１％のＰＶＡ−溶液　　　
　　　　　　　　　　　　　　　６０ｇポリ−（ジアリ
ル−ジメチルアンモニウム−クロリド）の４５％溶液　
　　　　　　　　　　　　　１３ｇ上記組成物量に、水
酸化アルミニウムとカオリンの間の重量比を１５　：　
８５になるように水酸化アルミニウムを配合する。

得られた分散体は次の性質を有した。

固体含有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６２
．０重量−％ｐｉ−値　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　７．０５０ｒｐｍ、スピンドル５．室温
におけるブルックフィールド−粘度　　　　　　　　　
　　１９２０　ｍＰａ、ｓｌｏｏｒｐｍ、スピンドル５
．室温におけるブルックフィールド−粘度　　　　　　
　　　　　１０５０１ｗＰａ、ｓゼータ−電位　　　　
　　　　　　　　　　　　　＋５８ＩＩｖ混合分散体の
粘度は長期貯蔵期間の後も尚変化しなかった。

１立旦ユカチオン塗布料の製造：実施例１，４及び６の顔料分散体を使用して塗布料を製
造し、この組成を次ぎの表に示す。

比較実施例１．４及び５による顔料分散体は、加工出来
る粘度において、充分に高い固体含有を有する塗布材を
得ることは出来なかった。短い貯蔵期間の後に、塗布材
は非常に強く濃化されたので、これ以上に塗布実験は出
来なかった。本発明による塗布材は長期加工の後にも濃
化しなかった。本発明の塗布材を使用した紙は、均一な
仕上がり表面、良好な繊維被覆、高い不透明及び高い塗
布容積で際立っていた。得られた紙のオフセット印刷と
凹版印刷は良好であった。

特許出願人　　エムデー　パビールファブリケン　ハイ
ンリッヒニコラウス　ゲーエムベーハー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カチオン固定顔料分散体、特に紙被覆の為の塗布
料製造の為のカチオン固定顔料分散体において、（ａ）主成分として又は配合成分として硫酸カルシウム
、タルク及び／又は水酸化アルミニウムを含む又はこれから成る顔料成分と；（ｂ）分散剤としてカチオン重合体又は第四級アンモニ
ウム化合物と；及び／又は（ｃ）保護コロイドとして顔料成分（ａ）の粒子を被覆
するカチオン重合体、前記カチオン重合体は親水性ポリ
アクリレート又はポリメタクリレート、減成澱粉又は減
成変性澱粉、減成ガラクトマンアン又は減成変性ガラク
トマンアン、メチルセルローズ、ヒドロキシメチルセル
ローズ、カルボキシメチルセルローズ、減成アルギネー
ト、蛋白質及び／又はポリビニールアルコールから得ら
れるものからなることを特徴とする顔料分散体。
（２）カチオン重合体（ｃ）は、親水性出発重合体で被
覆した顔料粒子（ａ）の現場におけるカチオン化により
得たものであることを特徴とする請求項１記載の顔料分
散体。
（３）カチオン重合体（ｃ）は、親水性出発重合体を含
窒素化合物と反応し、次いで反応生成物を第四級化する
か、又は親水性出発重合体をメラミンホルムアルデヒド
樹脂、エピクロールヒドリン樹脂、ジシアンジアミド樹
脂、第四級化アクリレート、ジアリル化合物の重合体又
はグアニジン化合物の重合体の群からのカチオン重合体
又は共重合体と反応することを特徴とする請求項１又は
請求項２記載の顔料分散体。
（４）カチオン重合体（ｂ）は、メラミンホルムアルデ
ヒド樹脂、エピクロールヒドリン樹脂、ジシアンジアミ
ド樹脂、第四級化アクリレート、ジアリル化合物の重合
体又はグアニジン化合物の重合体の群からのカチオン重
合体又は共重合体であることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の顔料分散体。
（５）カチオン重合体（ｂ）は、第四級ヒドロカルピル
アンモニウム基を含むことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載の顔料分散体。
（６）カチオン重合体又は共重合体（ｂ）は、ポリ−（
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）であるか又は
これを含み、かつ好適には粘度５００〜１５００ｍＰａ
．ｓ（１５％固体含有、２０ｒｐｍ及び室温におけるブ
ルックフィールド粘度）に相当する分子量を示すことを
特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の顔料分
散体。
（７）カチオン重合体又は共重合体（ｂ）は、次の構造
タイプ： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ） ▲数式、化学式、表等があります▼（VI）Ｒ＝Ｈ又は低級アルキル基Ａ＝Ｏ又はＮ ▲数式、化学式、表等があります▼（VII） ▲数式、化学式、表等があります▼（VIII） ▲数式、化学式、表等があります▼（IX） ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｘ）（式中、ｘは１〜３を意味する）に関する第四級アンモ
ニウム化合物重合体であることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか１項に記載の顔料分散体。
（８）カチオン重合体又は共重合体（ｂ）は、ポリ−（
ジアリル−アンモニウムクロリド）又はポリ−（３、５
−メチレン−ピペリジニウムクロリド）であるか、又は
これを含み、その際窒素原子は必要により低級アルキル
基で置換されることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の顔料分散体。
（９）必要によりカチオン重合体（ｃ）で被覆した顔料
粒子の水性分散体をカチオン重合体（ｂ）で分散するこ
とを特徴とする請求項１及び請求項３〜８のいずれか１
項に記載のカチオン固定顔料分散体の製造方法。
（１０）分散前に顔料粒子をカチオン重合体（ｃ）で被
覆して、被覆顔料粒子（ａ）を含む分散体のゼーター電
位を等電点の値に又はカチオン性領域に至らしめること
を特徴とする請求項９記載の方法。
（１１）顔料成分を親水性出発重合体で被覆し、かつ現
場でカチオン重合体で又は第四級アンモニウム化合物（
ｂ）でカチオン性にすることを特徴とする請求項１〜８
のいずれか１項に記載のカチオン固定顔料分散体の製造
方法。
（１２）請求項１〜８のいずれか１項に記載の顔料分散
体と、分散した、かつ必要ならばカチオン重合体（ｃ）
で被覆した顔料粒子（ａ）を互いにかつ紙表面と結合す
るための結合剤又は結合剤混合物（ｄ）とを含む紙被覆
の為の塗布料。
（１３）結合剤又は結合剤混合物（ｄ）はまた中性又は
アルカリ性領域においてカチオン性又は両性であること
を特徴とする請求項１２記載の塗布料。
（１４）結合剤（ｄ）は、官能カチオン基を有するスチ
ロール−ブタジエン又はスチロール−アクリレート−共
重合体及び／又はカチオンポリ酢酸ビニル、カチオンポ
リビニルアルコール、又はそれらの共重合体であること
を特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の塗布料。
（１５）結合剤（ｄ）は、減成した及び天然のガラクト
マンアン、澱粉、メチルセルローズ、ヒドロキシメチル
セルローズ、カルボキシメチルセルローズ、アルギネー
ト、蛋白質及びポリビニルアルコールの群から選択され
、かつカチオン基を含むことを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の塗布料。
（１６）塗布料は、カチオン性又は非イオン性濃化物質
及び／又は水保持促進剤を含むことを特徴とする請求項
１２〜１５のいずれか１項に記載の塗布料。
（１７）塗布料は、潤滑剤、光学的光沢剤及び／又は湿
潤強化剤を含むことを特徴とする請求項１２〜１６のい
ずれか１項に記載の塗布料。
（１８）塗布料は、乾燥顔料（ａ）１００重量部に関し
て、次の重量部：凹版印刷；オフセット／活版印刷（ｃ）保護コロイド：０．１〜６．０；０．１〜６．０
（ｂ）分散剤：０．０〜３．０；０．０〜３．０（ｄ）
天然結合剤：０．０〜１０．０；１．０〜２０．０（ｅ
）合成結合剤：１．０〜７．０；１．０〜１５．０（ｆ
）請求項１６及び／又は１７：０．２〜４．０；０．２
〜５．０記載の促進剤（ｇ）湿潤強化剤：０．０〜３．０；０．０〜５．０を
含むことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１項
に記載の塗布料。
（１９）（ａ）請求項１２〜１９のいずれか１項に記載
の塗布料と、（ｂ）請求項１〜８のいずれか１項に記載の顔料分散体
とで一面に被覆したことを特徴とする紙。