説明

少なくとも1つのグラフト化ポリアルキレンオキシド官能基を有する櫛形ポリマーを使用する、改善された保水性およびBrookfield(商標)粘度を特徴とするコーティングスリップの製造方法

本発明は、少なくとも1つの無機物、少なくとも1つの結合剤および水を含むコーティングスリップの製造方法であって、本組成物は、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基をポリマー鎖上にグラフト化して得られる少なくとも1つの櫛形ポリマーと混合され、前記ポリマー鎖は、少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの重合により生成することを特徴とする。得られたコーティングスリップは、先行技術の保水性増粘剤を含む同様のスリップと比較して、保水性の増加およびBrookfield(商標)粘度の低下を特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コーティング剤を使用してコーティングされた用紙およびカートン紙の製造に使用される紙コーティング剤の技術分野に関し、より具体的には、コーティング剤の組成物で使用される保水剤およびレオロジー変性剤の分野に関する。
【背景技術】
【0002】
コーティングによるペーパーシートの製造において、「紙コーティング剤」と呼ばれる水性組成物は、支持体紙の表面に沈積し、これは特に水、1つ以上の無機充填剤、1つ以上の結合剤および種々の添加剤を含んでいる。
【0003】
支持体表面に沈積後、紙コーティング剤は、この中に含まれている水および水溶性成分の全部もしくは一部が支持体中に自然と移行する傾向にある。次に、このような紙コーティング剤の案出者である当業者の目的は、コーティング過程で使用されずに、リサイクルされる紙コーティング剤のレオロジーの変化を回避するために、可能な限りこの水および水溶性成分の移行を減少させることである。および改善すること、即ち増加させることが求められる「保水性」の現象について述べる。保水剤はこの目的のために使用される。
【0004】
紙コーティング剤の保水剤として、デンプン、ポリビニルアルコール(PVOH)、カルボキシメチルセルロース(CMC)系ポリマー、およびラテックスもしくは高カルボキシル化ポリマー乳剤、またはさらにポリアクリレートなどのポリカルボキシラート、または最後にアルカリ膨張性ポリマーの特定クラスを使用することはよく知られている。
【0005】
このような製品および紙コーティング剤の保水性を可能にするこれらの使用は、特に文献EP0509878に、膨張性アルカリポリマーおよび膨張性非アルカリポリマーのブレンドに関する本発明の対象として、および上記した他のポリマーの技術状況として記載されている。出願人は、これらの薬剤が紙コーティング剤の保水性に影響を与えることに加えて、さらに増粘剤としても作用することを指摘している;このため、当業者はこれらを称して「保水性増粘剤」と表現する。
【0006】
しかしながら、紙コーティング剤の案出者にとっては、第2の非常に重要なデータの必要条件があり、これはエンドユーザーが容易に取り扱える製品を得るために、前記コーティング剤に対して低いBrookfield(商標)粘度を得ることにある。当業者にとって残念なことに、前記組成物のいずれもが、紙コーティング剤の十分に低いBrookfield(商標)粘度を維持しながら保水性を一定に改善することができない。したがって、先行技術の前記製品は、これらが保水性の点から紙コーティング剤に与える有利な特性の他に、これらがこれらの同様のコーティング剤で発現する高いBrookfield(商標)粘度のために適用が限られることが特によく知られている。
【0007】
したがって、当業者は紙コーティング剤の保水性とBrookfield(商標)粘度の最適化の問題に直面し、この問題は改善された保水性/Brookfield(商標)粘度の両方を得るという以下の1対の課題により要約することができる;つまり、
所与のBrookfield(商標)粘度に関して、紙コーティング剤における先行技術の保水性増粘性剤の使用による場合よりも、より良好な(より高い)保水性;
または、所与の保水性に関して、紙コーティング剤における先行技術の保水性増粘剤の使用による場合よりも、より良好な(より低い)Brookfield(商標)粘度を得ることである。
【0008】
現在、当業者はこの問題を解決するために、文献EP1203121のみを知っており、これは中性またはアルカリ性媒体中、水溶性コポリマーの紙コーティング剤の製造のための使用を記載しており、これはアクリル酸モノマーと特にスチレンおよびスチレン誘導体などの90℃より大きいガラス転移温度を有するビニルモノマーとからなる。
【0009】
これらのコポリマーは、より高い値またはより低い値のいずれかに、紙コーティング剤の保水性が改善されるのを可能にし、およびBrookfield(商標)粘度が調整されるのを可能にする。しかしながら、この溶液は当業者にとって制限的である。これというのも、酸性エマルジョンの形態を取るこれらのポリマーは、上記したアルカリポリマーであり、これらは増粘性および保水性の機能を発揮するためには中和しなければならない。およびこの中和は紙コーティング剤の使用において余分な段階を構成する。したがって、これは中和剤の使用による時間の損失であり、またお金の損失でもある。
【0010】
したがって、紙コーティング剤の保水性およびBrookfield(商標)粘度の最適化の課題を解決するために、これは改善された保水性/Brookfield(商標)粘度の両方を得るという以下の1対の課題により要約されることができる。つまり、
所与のBrookfield(商標)粘度に関して、紙コーティング剤における先行技術の保水性増粘剤の使用による場合よりも、より良好な(より高い)保水性;
または、所与の保水性に関して、紙コーティング剤における先行技術の保水性増粘剤の使用による場合よりも、より良好な(より低い)Brookfield(商標)粘度を得るために、
本出願人は、
(a)少なくとも1つの無機物、
(b)少なくとも1つの結合剤、
(c)水、
を含む紙コーティング剤の製造のための新規な方法を開発し、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基をポリマー鎖(前記ポリマー鎖は、少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの重合により生じる。)上にグラフト化して得られる少なくとも1つの櫛形ポリマーが上記の組成物に導入されることを特徴とする。
【0011】
前記の方法は、全く驚くべき方法で、上記した櫛形ポリマーの代わりに先行技術の保水性増粘剤を含む紙コーティング剤と比較して、実質的に改善された(この改善については上記で説明)保水性/Brookfield(商標)粘度の両方を有する紙コーティング剤をもたらすことになる。
【0012】
最後に、本出願人は、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基をポリマー鎖上にグラフトして得られる櫛形タイプのポリマーの使用について記述する多くの文献を指摘したい。これらの使用は、本出願人が下記に記述するように、製紙分野の適用とはしばしば遥かに離れた適用において行われており、全ての場合において本出願の主題を形成する課題とは異なる技術的問題を解決するために行われている。
【0013】
したがって、本出願人は文献EP0610534を引用することができ、これはイソシアナートモノマーと非プロトン性モノマーとを共重合し、次いでモノアルキル化アミンまたはグリコールポリアルキレンのエーテルで官能化することにより得られるポリマーの製法を教示している。このような薬剤は、本出願の主題を形成するものとは全く異なる分野である、有機顔料の粉砕に対して特に有効である。
【0014】
同様に、本出願人は文献WO00/077058を示すが、これはモノ−もしくはジ−カルボン酸の不飽和誘導体、グリコールポリアルキレンの不飽和誘導体、不飽和ポリシロキサン組成物または不飽和エステルに基づくポリマーを記載している。これらのコポリマーは、無機充填剤の水性懸濁液中で、製紙分野とは遥かに離れた分野である特にセメント分野で分散剤として使用される。
【0015】
また、本出願人は、文献WO2004/041882を知っており、これはグリコールポリアルキレンアルコキシもしくはヒドロキシ官能基を有するイオン性の水溶性コポリマーを記載しており、この役割は顔料および/または無機充填剤の分散および/または粉砕促進である。前記コポリマーは、この前記精製物質の水性懸濁液を得るのを可能とし、これは乾燥物質の濃度が高濃度であってもよく、経時的に安定である低Brookfield(商標)粘度を有し、滴定により測定されたイオン電荷が低い顔料の表面特性を有する。したがって、これは、本発明が解決しようとしているものとは非常に異なる技術的課題である。
【0016】
また、本出願人は、文献WO2004/041883を知っているが、これは水溶性コポリマー、好ましくは弱イオン性および水溶性であり、少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー上にグラフトされた少なくとも1つのグリコールポリアルキレンアルコキシもしくはヒドロキシ官能基を有する、紙シートまたはプラスチックなどの最終製品の白色度を改善する薬剤としての使用を教示している。しかしながら、白色度の改善は決して本発明の目的ではない。
【0017】
最後に、本出願人は、文献WO2004/044022を知っているが、これは少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー上にグラフトされた少なくとも1つのグリコールポリアルキレンアルコキシもしくはヒドロキシ官能基を有する水溶性のコポリマーの、紙、繊維、洗剤および塗料の分野における光学的明度の活性化を改善する薬剤としての使用を記載している。この文献の実施例10には、アクリル酸、メタクリル酸および分子量2000のメトキシポリエチレングリコールメタクリレートを主成分とする2つのポリマーが紙コーティング剤の保水性を改善することが示されている。この改善は、先行技術の任意の保水性増粘剤を含まない紙コーティング剤からなる対照に対するものである。および、本発明の下では、先行技術のこのような保水性の増粘剤を既に含む対照が既に見出され、これは異なる技術的課題を構成する。文献WO2004/044022では、本発明による櫛形タイプのポリマーが、先行技術の保水性の増粘剤を含有する紙コーティング剤を使用して得られたものよりも高い保水性の値を示すことになることについて当業者に何も示唆していない。最後に、文献WO2004/044022の実施例10は、先に記載した2つのポリマーを含む紙コーティング剤のBrookfield(商標)粘度は、「紙コーティング剤における使用と相容性」であることを示している。本出願による櫛形タイプのポリマーを添加することにより前記コーティング剤のBrookfield(商標)粘度を低下させる可能性については、何の指摘も示唆もされなかったし、本出願ではこの粘度低下は、先行技術の保水性の増粘剤を含む同じコーティング剤と比較して測定されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0018】
このように、したがって、本発明の第1の目的は、紙コーティング剤を製造する方法であり、前記コーティング剤は、
(a)少なくとも1つの無機物、
(b)少なくとも1つの結合剤、
(c)水、
を含有し、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基をポリマー鎖(前記ポリマー鎖は、少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの重合により生じる。)上にグラフトして得られる少なくとも1つの櫛形ポリマーが、上記の組成物に、保水性を増加させ、組成物のBrookfield(商標)粘度を低下させることができる薬剤として導入されることを特徴とする。
【0019】
本発明による方法は、また、前記ポリマーが、
1.
無機物を湿式媒体中および好ましくは水性媒体中で前記ポリマーの存在下、および場合により少なくとも1つの研削剤の存在下、湿式法により、および/または少なくとも1つの分散剤の存在下、粉砕および/または分散し、無機物の水性分散液および/または懸濁液を得る段階;
および乾燥粉末の場合にのみ、無機物の水性分散液および/または懸濁液を乾燥し、次に得られた粉末を場合により加工および分類する段階;
から生じる乾燥粉末、および/または水性分散液および/または水性懸濁液の形態の無機物を使用して;
2.および/または、
場合により少なくとも1つの乾燥研削剤の存在下、無機充填剤を乾式粉砕し、次いで得られた粉末を場合により加工および分類する段階;
得られた粉末の水性分散液および/または懸濁液に前記ポリマーを、および場合により分散剤の存在下に導入する段階;
から生じる水性分散液および/または懸濁液の形態の無機物を使用して;
3.および/または、
前記ポリマーを、無機物を含む分散液および/または水性懸濁液に導入する段階;
および乾燥粉末の場合にのみ、無機物の水性分散液および/または懸濁液を乾燥し、次いで得られた粉末を場合により加工および分類する段階;
から生じる乾燥粉末、および/または水性分散液および/または水性懸濁液の形態の無機物を使用して;
4.および/または他の成分a)、b)およびc)と混合された乾燥粉末の形態で;
5.および/または他の成分a)、b)およびc)と混合された水溶液の形態で;
導入されることを特徴とする。
【0020】
本発明による方法は、また、紙コーティング剤が、
(a)無機物の乾燥重量100部に対して、結合剤を乾燥重量で3から20部、および好ましくは5から15部含み、
(b)無機物の乾燥重量100部に対して、櫛形ポリマーを乾燥重量で0.1から2部、および好ましくは0.1から1.5部含み、
(c)紙コーティング剤の全重量に対して、20から80重量%の量の水を含む、
ことを特徴とする。
【0021】
次に、当業者は紙コーティング剤で常用される組成物、殺生物剤、消泡剤、光学的増白剤、光学的増白剤助剤などの他の添加剤を、この例示はしかしながら包括的ではないが、添加することができることを本出願人は指摘する。
【0022】
そうであるから、紙コーティング剤の製造方法は、また、使用される櫛形ポリマー以外の少なくとも1つの保水剤および/または増粘剤を場合により使用してもよいことを特徴とする。
【0023】
本発明による方法は、また、無機物が天然もしくは合成の炭酸カルシウム、ドロマイト、カオリン、タルク、石膏、酸化チタン、サテンホワイトもしくは水酸化アルミニウム、雲母、カーボンブラックおよびこれらの充填剤の混合物、例えばタルク−炭酸カルシウム混合物、炭酸カルシウム−カオリン混合物もしくは炭酸カルシウムの水酸化アルミニウムとの混合物、またはさらに合成もしくは天然の繊維との混合物、またはさらにタルク−炭酸カルシウム共構造物もしくはタルク−二酸化チタン共構造物などの無機の共構造物から選択されることを特徴とする。
【0024】
無機物は、好ましくは天然または合成の炭酸カルシウム、カオリン、タルクおよびこれらの充填剤の混合物から選択される無機の充填剤である。
【0025】
無機物は、非常に好ましくは天然もしくは合成の炭酸カルシウムある無機の充填剤、またはこれらの混合物である。
【0026】
無機物は、極めて好ましくは大理石、方角石、チョーク、またはこれらの混合物から選択される天然炭酸カルシウムである。
【0027】
本発明による方法は、また、結合剤が水溶性結合剤および特にデンプン、または合成ラテックスポリマー結合剤、例えばスチレン−アクリル酸およびスチレン−ブタジエンもしくはこれらの混合物、またはこれらの結合剤の混合物から選択されることを特徴とする。
【0028】
本発明による方法は、また、櫛形ポリマーが100,000g/moleから10,000,000g/mole、好ましくは1,000,000g/moleから7,000,000g/moleの分子量(注:M)を有することを特徴とする。
【0029】
本出願では、使用されるポリマーの分子量は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィ)法で2つの検出器を備えたWaters(商標)ブランドの液体クロマトグラフィ装置を使用して測定されることを本出願人は指摘する。2つの検出器のうちの1つは、動的光散乱法とViscotek(商標)粘度計を使用して測定される粘度測定とを組み合わせたものであり、他の1つは、Waters(商標)ブランドの屈折率測定濃度の検出器である。
【0030】
この液体クロマトグラフィ装置は、研究されるポリマーの異なる分子量を分離するために、当業者によって適切に選択された立体排除カラムを備えている。
【0031】
溶出液相は、水相である。
【0032】
詳細な方法では、重合溶液1mlをサンプリングして、カプセルに入れ、次いで水銀1mm未満の減圧下、周囲温度で蒸発させる。溶質はGPC溶離液中、0.9%に希釈され、次いで合わせた溶液はGPC装置に注入される。GPC溶離液は、NaHCO溶液:0.08mole/l、NaNO3:0.1mole/l、トリエタノールアミン:0.02mole/l、NaN 0.03質量%である。GPCカラムは、アイソクラティックポンプ(Waters 515)を含み、この流速は0.5ml/分に制御され、炉は「Guard Column Ultrahydrogel Waters(商標)」タイプのプレカラム、30cmの長さ、7.8mmの内径の寸法を有する「Ultrahydrogel Waters(商標)」タイプの直線状カラム、およびRI Waters(商標)タイプの屈折率検出器を含む。炉は60℃の温度に加熱され、屈折計は50℃の温度に加熱される。GPC装置は、Polymer Standard Service社により供給された、および多分散度1.4から1.7の一連の5つのポリアクリル酸ナトリウム標準品により、多分散度2.4に等しいおよび分子量5,600g/moleに等しいポリアクリル酸ナトリウムと共に検量される。
【0033】
本発明による方法は、また、櫛形ポリマーが、式(I)
【0034】
【化11】

(式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、および5≦(m+n+p)q≦150であり、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸もしくはビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表す。)の少なくとも1つのモノマーを含むことを特徴とする。
【0035】
本発明による方法は、また、櫛形ポリマーが、
a)カルボキシル官能基もしくはジカルボキシル官能基もしくはリン酸官能基もしくはホスホン酸官能基もしくはスルホン酸官能基、またはこれらの混合物を有する少なくとも1つのアニオン性モノマー、
b)少なくとも1つの非イオン性モノマー[この非イオン性モノマーは、式(I)
【0036】
【化12】

(式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、および5≦(m+n+p)q≦150であり、および好ましくは15≦(m+n+p)q≦120であり
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表し、および好ましくは1から12個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、および非常に好ましくは1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。)の少なくとも1つのモノマーからなる。]、または式(I)の幾つかのモノマーの混合物、
c)場合により、アクリルアミドもしくはメタクリルアミド型の少なくとも1つのモノマー、またはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドもしくはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドなどのこれらの誘導体、およびこれらの混合物、またはさらにアルキルアクリレートもしくはメタクリレートなどの少なくとも1つの非水溶性モノマー、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリレートもしくはN−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリレートなどの不飽和エステル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、スチレン、アルファメチルスチレンおよびこれらの誘導体などのビニル類、または[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(アクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(メタクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファートなどの少なくとも1つのカチオン性モノマーまたは4級アンモニウム、またはさらに少なくとも1つの有機フルオラートもしくは有機シリラートのモノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物、
d)場合により、本出願の残りではグラフト化モノマーと呼ばれる少なくとも2つのエチレン性不飽和を有する少なくとも1つのモノマー、
からなることを特徴とする。
【0037】
本発明による方法は、また、前記櫛形ポリマーが、
a)モノカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリル酸もしくはメタクリル酸、またはさらにマレイン酸もしくはイタコン酸などのCからCのモノエステルなどの二酸ヘミエステル、またはこれらの混合物から選択され;またはジカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばクロトン酸、イソクロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マレイン酸、またはさらに無水マレイン酸などのカルボン酸無水物から選択され;またはスルホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリルアミド−メチル−プロパン−スルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸およびスチレンスルホン酸から選択され;またはリン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルリン酸、エチレングリコールメタクリレートホスファート、プロピレングリコールメタクリレートホスファート、エチレングリコールアクリレートホスファート、プロピレングリコールアクリレートホスファートおよびこれらのエトキシラートから選択され;またはホスホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルホスホン酸から選択される、モノカルボン酸官能基を有する少なくとも1つのエチレン性不飽和アニオン性モノマー、またはこれらの混合物、
b)式(I)
【0038】
【化13】

[式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、および5≦(m+n+p)q≦150であり、および好ましくは15≦(m+n+p)q≦120であり、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表し、および好ましくは1から12個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、および非常に好ましくは1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の非イオン性のエチレン性不飽和を有する少なくとも1つのモノマー、または式(I)の幾つかのモノマーの混合物、
c)場合により、アクリルアミドもしくはメタクリルアミド型の少なくとも1つのモノマー、またはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドもしくはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドなどのこれらの誘導体、およびこれらの混合物、またはさらにアルキルアクリレートもしくはメタクリレートなどの少なくとも1つの非水溶性モノマー、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリレートもしくはN−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリレートなどの不飽和エステル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、スチレン、アルファメチルスチレンおよびこれらの誘導体などのビニル類、または[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(アクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(メタクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファートなどの少なくとも1つのカチオン性モノマーまたは4級アンモニウム、またはさらに少なくとも1つの有機フルオラートモノマー、または式(IIa)もしくは(IIb)
(式(IIa)の場合)
【0039】
【化14】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150であり、および0≦(m+n+p)q≦150であり、
rは、1≦r≦200の数を表し、
は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
、R、R10およびR11は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
、R、RおよびRは、1から20の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
12は、1から40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
AおよびBは、存在してもよい基であり、存在する場合は1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]、
(式IIbの場合)
【0040】
【化15】

[式中、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
Aは、存在してもよい基であり、存在する場合は、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
Bは、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から好ましく選択される少なくとも1つの有機シリラートモノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物、
d)および、場合により、非制限的な方法で、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルアクリレート、アリルマレエート、メチレン−ビス−アクリルアミド、メチレン−ビス−メタクリルアミド、テトラリルオキシエタン、トリアリルシアヌレート、ペンタエリトリトール、ソルビトール、スクロースまたは他などのポリオールから得られたアリルエーテルからなる群から選択され、または式(III)
【0041】
【化16】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150および0≦(m+n+p)q≦150であり、
r’は、1≦r’≦200の数を表し、
13は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基を表し、
14、R15、R20およびR21は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
16、R17、R18およびR19は、1から20個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
DおよびEは、存在してもよい基であり、存在する場合、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から選択される少なくとも1つの架橋性モノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物、
からなることを特徴とする。
【0042】
本発明による方法は、また、前記櫛形ポリマーが、重量比で、
a)モノカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリル酸もしくはメタクリル酸、またはさらにマレイン酸もしくはイタコン酸のCからCのモノエステルなどの二酸ヘミエステル、またはこれらの混合物から選択され;またはジカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばクロトン酸、イソクロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マレイン酸、またはさらに無水マレイン酸などのカルボン酸無水物から選択される;スルホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリルアミド−メチル−プロパン−スルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸およびスチレンスルホン酸から選択され;またはリン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルリン酸、エチレングリコールメタクリレートホスファート、プロピレングリコールメタクリレートホスファート、エチレングリコールアクリレートホスファート、プロピレングリコールアクリレートホスファートおよびこれらのエトキシラートから選択され;またはホスホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルホスホン酸、またはこれらの混合物から選択される、モノカルボン酸官能基を有する少なくとも1つのエチレン性不飽和アニオン性モノマー、またはこれらの混合物の2から95%、およびさらに詳しくは5から90%、
b)式(I)
【0043】
【化17】

[式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、および5≦(m+n+p)q≦150であり、および好ましくは15≦(m+n+p)q≦120であり
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表し、および好ましくは1から12個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、および非常に好ましくは1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の非イオン性のエチレン性不飽和を有する少なくとも1つのモノマー、または式(I)の幾つかのモノマーの混合物の2から95%、およびさらにより特別には5から90%、
c)アクリルアミドもしくはメタクリルアミド型の少なくとも1つのモノマー、またはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドもしくはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドなどのこれらの誘導体、およびこれらの混合物、またはさらにアルキルアクリレートもしくはメタクリレートなどの少なくとも1つの非水溶性モノマー、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリレートもしくはN−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリレートなどの不飽和エステル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、スチレン、アルファメチルスチレンおよびこれらの誘導体などのビニル類、または[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(アクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(メタクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファートなどの少なくとも1つのカチオン性モノマーまたは4級アンモニウム、またはさらに1つの有機フルオラートモノマー、またはさらに式(IIa)もしくは(IIb)
(式(IIa)の場合)
【0044】
【化18】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150であり、および0≦(m+n+p)q≦150であり、
rは、1≦r≦200の数を表し
は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸もしくはビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
、R、R10およびR11は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
、R、RおよびRは、1から20の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
12は、1から40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
AおよびBは、存在してもよい基であり、存在する場合は1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]、
(式IIbの場合)
【0045】
【化19】

[式中、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
Aは、存在してもよい基であり、存在する場合は、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
Bは、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から好ましく選択される1つの有機シリラートのモノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物の0から50%、
d)非制限的な方法で、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルアクリレート、アリルマレエート、メチレン−ビス−アクリルアミド、メチレン−ビス−メタクリルアミド、テトラリルオキシエタン、トリアリルシアヌレート、ペンタエリトリトール、ソルビトール、スクロースまたは他などのポリオールから得られたアリルエーテルからなる群から選択され、または式(III)
【0046】
【化20】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150および0≦(m+n+p)q≦150であり、
r’は、1≦r’≦200の数を表し、
13は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基を表し、
14、R15、R20およびR21は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
16、R17、R18およびR19は、1から20個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
DおよびEは、存在してもよい基であり、存在する場合、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から選択される少なくとも1つの架橋性モノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物の0から3%、
からなることを特徴とし、なお、構成成分a)、b)、c)およびd)の合計割合は100%に等しい。
【0047】
本発明にしたがって使用されるポリマーは、溶液、直接エマルジョンもしくは逆相エマルジョン、懸濁液、または適切な溶媒中での沈殿物の形態で触媒系および公知の転移剤の存在下ラジカル共重合の公知方法により、または可逆的付加開裂連鎖移動法(RAFT)として知られる方法、原子転移ラジカル重合法(ATRP)として知られる方法、ニトロキシド仲介重合法(NMP)として知られる方法またはコバロキシム仲介フリーラジカル重合法として知られる方法などの制御されたラジカル重合法によって得られる。
【0048】
酸の形態で得られ、場合により蒸留されたこのポリマーは、また、1価もしくは多価の中和機能を有する1つ以上の中和剤で部分的にまたは完全に中和されてもよい。
【0049】
例えば、1価の機能に関しては、特にナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなどのアルカリ性カチオン、または例えば、ステアリルアミン、エタノールアミン類(モノ−、ジ−、トリエタノールアミン)、モノ−およびジエチルアミン、シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリンなどの1級、2級または3級の脂肪族および/または環状アミン類により構成される群から選択されるもの、または多価機能に関しては、特にマグネシウムおよびカルシウムなどのアルカリ土類2価カチオン、またはさらに亜鉛などにより構成される群から選択されるもの、および特にアルミニウムなどの3価カチオンにより構成される群から選択されるもの、またはより高い原子価のある種のカチオンにより構成される群から選択されるものが挙げられる。
【0050】
次に、各中和剤は、各原子価機能に固有の中和速度で作用する。
【0051】
別の変法によると、重合反応に由来するポリマーはまた、完全なもしくは部分的中和反応の前後で、特に水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール類、アセトン、テトラヒドロフランまたはこれらの混合物によって構成された群に属する1以上の極性溶剤によって当業者に公知の静的過程または動的過程に従って、処理され幾つかの相に分離されてもよい。
【0052】
次に相の1つは、本発明に従って使用されるポリマーに相当する。
【0053】
別の変法によれば、前記ポリマーは乾燥されてもよい。
【0054】
本発明の別の目的は、本発明による方法で得られる紙コーティング剤にある。
【0055】
本発明の最終的な目標は、紙およびカードのコーティングのための本発明による紙コーティング剤の使用である。
【0056】
本発明の範囲および利益は、以下の実施例によって、これは決して制限的なものではないが、よりよく理解される。
【0057】
(実施例)
【実施例1】
【0058】
この実施例は、本発明による紙コーティング剤、即ち、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基を、ポリマー鎖(前記鎖は少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの重合により生成する)上にグラフト化して得られる櫛形ポリマーが直接、水溶液の形態で導入されるコーティング剤の製造方法を説明する。
【0059】
紙コーティング剤の製造
試験番号1から7の各々に関して、紙コーティング剤は、
ノルウェー産大理石であり、OMYA(商標)社から Hydrocarb(商標)90の名称で販売されている炭酸カルシウム水性懸濁液の100乾燥重量部(炭酸カルシウムの乾燥重量含量は、懸濁液の全重量の78%に相当する)
DOW(商標)CHEMICALS社からDL966の名称で販売されているスチレン−ブタジエンラテックスの、炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、10乾燥重量部
試験用ポリマー(本発明による、または先行技術による)の一定量(この量は炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、ポリマーの乾燥重量部として表記される)
を混合することにより製造される。
【0060】
紙コーティング剤は、この方法により得られ、この乾燥重量含量は前記コーティング剤の全重量の69%と測定される。
【0061】
Brookfield(商標)粘度の測定
こうして処方されたコーティング剤の各々に対して、25℃、100RPM(注:μ100)で、当業者に周知の方法に従ってBrookfield(商標)粘度が最初に測定される。
【0062】
保水性の測定
次に、各コーティング剤に対して保水性値が以下の方法に従って測定される。
【0063】
保水性は、GRADEK(商標)社によって販売されているAAGWR型の装置を使用して測定される。
【0064】
この装置は、この中に「Test Blotter Paper」と呼ばれる試験紙が配置され、「Test Filter PCTE」と呼ばれる穴のあいたプラスチックシートで覆われている測定室からなり、この紙およびシートはGRADEK(商標)社によって販売されている。
【0065】
次に、試験のための紙コーティング剤10mlが測定室に注入される。
【0066】
AAGWR装置は、一定の圧力を紙コーティング剤にかけることができ、コーティング剤に含まれている水分および水溶性物質の全部または一部を穴のあいたプラスチックシートに通過させて、試験紙に移動させる。
【0067】
具体的には、0.5バールの圧力が90秒間、印加される。
【0068】
実験前Pと実験後Pの試験紙の重量の差は、実験中に試験紙に移動した紙コーティング剤に含まれる水分の重量と水溶性物質の重量を示す。
【0069】
保水性の増加に対する値(注:R)が測定され、これは、(P−P)/P100と等しい。
【0070】
具体的には、保水性の増加に対する値が測定され、これは、(P−P)/Pに相当する。
【0071】
この値は、ポリマーが紙コーティング剤で使用されないときに測定される。
=[(P−P)/Pポリマーの量=0
使用されるポリマーの各々に対して、相対的な保水性増加の値は、使用されるポリマーxの関数として測定される。
=[(P−P)/Pポリマーの量=x
使用されるポリマーの量xに対して、次に、下記式が示される。
=(R−R)/R100(Brookfield粘度μ100の関数として)
【0072】
試験番号1
この試験は先行技術を説明し、Finnix(商標)10の名称でHUBER(商標)社から販売されているカルボキシメチルセルロースを炭酸カルシウム100乾燥重量部に対して、CMCの乾燥重量部で表記される以下に相当する割合
試験1−aに対して0.2
試験1−bに対して0.45 試験1−cに対して0.7
で使用する。
【0073】
試験番号2
この試験は先行技術を説明し、メタクリル酸およびアクリル酸エチルの共重合体を炭酸カルシウム100乾燥重量部に対して、共重合体の乾燥重量部で表記される以下に相当する割合
試験2−aに対して0.2
試験2−bに対して0.3 試験2−cに対して0.55
で使用する。
【0074】
試験番号3
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.9%アクリル酸
1.6%メタクリル酸 5,000g/moleに等しい分子量の92.5%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは2,560,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0075】
このポリマーは、炭酸カルシウム100乾燥重量部に対して、ポリマーの乾燥重量部で表記される以下に相当する割合
試験3−aに対して0.3
試験3−bに対して0.8 試験3−cに対して1.2
試験3−dに対して3.0
で使用される。
【0076】
試験番号4
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.9%アクリル酸
1.6%メタクリル酸 5,000g/moleに等しい分子量の92.5%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーはGPC測定により950,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0077】
このポリマーは、炭酸カルシウム100乾燥重量部に対して、ポリマーの乾燥重量部で表記される以下に相当する割合
試験4−aに対して0.3
試験4−bに対して0.8 試験4−cに対して1.2
で使用される。
【0078】
試験番号5
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.9%アクリル酸
1.6%メタクリル酸 5,000g/moleに等しい分子量の92.5%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは4,350,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0079】
このポリマーは、炭酸カルシウム100乾燥重量部に対して、ポリマーの乾燥重量部で表記される以下に相当する割合
試験5−aに対して0.3
試験5−bに対して0.8 試験5−cに対して1.2
で使用される。
【0080】
試験番号1から5の各々に対して、25℃、100RPMで測定されたBrookfield(商標)粘度の値(μ100)が、保水性の相対的な増加(R)と共に表1に示される。
【0081】
さらに、μ100の値は、何らの添加剤を含まないコーティング剤に対して、112mPa.Sであり、保水性P−Pの値は、この同じ何らの添加剤を含まないコーティング剤に対して、239gであることが示される。
【0082】
【表1】

これらの結果は、図1に示されている。
【0083】
この図の試験は、本発明による櫛形ポリマーの使用が保水性/Brookfield(商標)粘度の両方の改善を可能とし、即ち以下の結果
所定のBrookfield(商標)粘度に対して、紙コーティング剤の使用において先行技術の保水性増粘剤の使用の場合よりも、より良好な(より高い)保水性、
または所定の保水性に対して、紙コーティング剤の使用において先行技術の保水性増粘剤の使用の場合よりも、より良好な(より低い)Brookfield(商標)粘度
が得られることを明らかに示している。
【実施例2】
【0084】
この実施例は、本発明による紙コーティング剤、即ち、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基を、ポリマー鎖(前記鎖は少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの重合により生成する)上にグラフト化して得られる櫛形ポリマーが直接、水溶液の形態で導入されるコーティング剤の製造方法を説明する。
【0085】
紙コーティング剤の製造
試験番号6から14の各々に関して、紙コーティング剤は、
ノルウェー産大理石であり、OMYA(商標)社から Hydrocarb(商標)90の名称で販売されている炭酸カルシウム水性懸濁液の100乾燥重量部(炭酸カルシウムの乾燥重量含量は、懸濁液の全重量の78%に相当する);
DOW(商標)CHEMICALS社からDL966の名称で販売されているスチレン−ブタジエンラテックスの、炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、11乾燥重量部;
炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、ポリビニルアルコールの0.4乾燥重量部;
炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、Blancophor(商標)Pの名称でBAYER(商標)社から販売されている光学的増白剤の1乾燥重量部;
炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、ポリマーの0.4および0.6乾燥重量部に相当する2つの量の試験用ポリマー(本発明による、または先行技術による);
を混合することにより製造される。
【0086】
紙コーティング剤は、この方法により得られ、この乾燥重量含量は前記コーティング剤の全重量の68%と測定される。
【0087】
Brookfield(商標)粘度の測定
こうして処方されたコーティング剤の各々に対して、25℃および100RPM(μ100と注記される)で当業者に周知の方法に従ってBrookfield(商標)粘度が最初に測定される。
【0088】
保水性の測定
次に、各コーティング剤に対して保水性値が実施例1に記載の方法に従って測定される。
【0089】
試験番号6
この試験は先行技術を説明し、Finnfix(商標)10の名称でMETSA SERLA(商標)社から販売されているカルボキシメチルセルロースを使用する。
【0090】
試験番号7
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.9%アクリル酸
1.6%メタクリル酸 5,000g/moleに等しい分子量の92.5%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは2,560,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0091】
試験番号8
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
6.0%アクリル酸
750g/moleに等しい分子量の94%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは1,574,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0092】
試験番号9
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
6%アクリル酸
2,000g/moleに等しい分子量の94%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは2,085,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0093】
試験番号10
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
30%アクリル酸
5,000g/moleに等しい分子量の70%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは60,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0094】
試験番号11
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
40%アクリル酸
5,000g/moleに等しい分子量の60%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは67,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0095】
試験番号12
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.0%アクリル酸
2.6%アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸
5,000g/moleに等しい分子量の92.4%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは460,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0096】
試験番号13
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
15.6%エチレングリコールメタクリレートホスファート
5,000g/moleに等しい分子量の84.4%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは2,560,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0097】
試験番号14
この試験は本発明を説明し、モノマーの重量%として表記される、
6.0%アクリル酸
3,000g/moleに等しい分子量の94.0%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーを使用し、前記ポリマーは2,560,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0098】
実施例1におけるように、使用されるポリマーの量x(ここでは、炭酸カルシウムの100部に対して、前記ポリマーの0, 0.4および0.6乾燥重量部に相当する)に対して、以下の式が示される。
【0099】
=(R−R)/R100(Brookfield粘度μ100の関数として)
この代表例が図2に示される。
【0100】
この図の試験は、本発明による櫛形ポリマーの使用が保水性/Brookfield(商標)粘度の両方の改善を可能とし、即ち以下の結果
所定のBrookfield(商標)粘度に対して、紙コーティング剤の使用において先行技術の保水性増粘剤の使用の場合よりも、より良好な(より高い)保水性
または所定の保水性に対して、紙コーティング剤の使用において先行技術の保水性増粘剤の使用の場合よりも、より良好な(より低い)Brookfield(商標)粘度
が得られることを明らかに示している。
【実施例3】
【0101】
この実施例は、本発明による紙コーティング剤、即ち、少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基を、ポリマー鎖(前記鎖は少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの重合により生成する)上にグラフトして得られる櫛形ポリマーが導入されるコーティング剤の製造方法を説明する。このポリマーは、炭酸カルシウムの水性分散液の形態で導入され、前記ポリマーは、前記炭酸カルシウムを水中に分散するために使用されている。
【0102】
紙コーティング剤の製造
試験番号15から17の各々に関して、紙コーティング剤は、
ノルウェー産大理石である炭酸カルシウムの水性懸濁液の100乾燥重量部(この炭酸カルシウム乾燥重量の含量は、分散液の全重量の78%に相当し、前記炭酸カルシウムを粉砕および分散するために使用されたポリマーを含み、そこでは前記ポリマーは、先行技術のポリマーまたは本発明によるポリマーである);
炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、DOW(商標)CHEMICALS社からDL966の名称で販売されているスチレン−ブタジエンラテックスの11乾燥重量部;
Finnfix(商標)10の名称でMETSA SERLA(商標)社から販売されているカルボキシメチルセルロースの0.6乾燥重量部;
炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、ポリビニルアルコールの0.3乾燥重量部;
炭酸カルシウムの100乾燥重量部に対して、Blancophor(商標)Pの名称でBAYER(商標)社から販売されている光学的増白剤の0.5乾燥重量部;
を混合することにより製造される。
【0103】
紙コーティング剤はこの方法により得られ、この乾燥重量含量は前記コーティング剤の全重量の67%と測定される。
【0104】
Brookfield(商標)粘度の測定
こうして処方されたコーティング剤の各々に対して、25℃および100RPM(μ100と注記)で当業者に周知の方法に従ってBrookfield(商標)粘度が最初に測定される。
【0105】
保水性の測定
次に、各コーティング剤に対して保水性値が実施例1に記載の方法に従って測定される。
【0106】
試験番号15
この試験は先行技術を説明し、炭酸カルシウムの乾燥重量に対してアクリル酸のホモポリマーの2%(乾燥重量)を、水中で前記炭酸カルシウムを分散するために使用する。
【0107】
試験番号16
この試験は、先行技術を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.9%アクリル酸
1.6%メタクリル酸 5,000g/moleに等しい分子量の92.5%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーの2乾燥重量%(炭酸カルシウムの乾燥重量に対して)を使用し、前記ポリマーは2,560,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0108】
このポリマーは、炭酸カルシウムを水中に分散するために使用された。
【0109】
試験番号17
この試験は、先行技術を説明し、モノマーの重量%として表記される、
5.9%アクリル酸
1.6%メタクリル酸 5,000g/moleに等しい分子量の92.5%メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
からなるポリマーの2乾燥重量%(炭酸カルシウムの乾燥重量に対して)を使用し、前記ポリマーは2,560,000g/moleに等しい分子量を有する。
【0110】
このポリマーは、炭酸カルシウムを水中で粉砕するために使用された。
【0111】
100回転/分で測定されたBrookfield粘度の値および保水性の値は、上記したように、表2に試験番号15から17に対応する紙コーティング剤に関して示されている。
【0112】
【表2】

【0113】
表3
表3の読み取り値は、本発明により使用されるポリマーは、保水性の改善をしながら、紙コーティング剤のBrookfield粘度を低下させることができることを証明している。
【図面の簡単な説明】
【0114】
【図1】試験例1から5の図である。
【図2】試験例6から4の図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙コーティング剤の製造方法であり、前記コーティング剤が
(a)少なくとも1種の無機物、
(b)少なくとも1種の結合剤、
(c)水
を含有し、上記組成物に保水性を増加させ並びに組成物のブルックフィールド粘度を低下させることができる薬剤、ポリマー鎖(前記鎖は少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーの重合により得られるものである。)上に少なくとも1つのポリアルキレンオキシド官能基をグラフトすることにより得られる少なくとも1種の櫛形ポリマーが導入されることを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記ポリマーが、
1.無機物を湿式媒体中および好ましくは水性媒体中で前記ポリマーの存在下、および場合により少なくとも1つの研削剤の存在下、湿式法により、および/または少なくとも1つの分散剤の存在下、粉砕および/または分散し、無機物の水性分散液および/または懸濁液を得る段階;
および乾燥粉末の場合にのみ、無機物の水性分散液および/または懸濁液を乾燥し、次に得られた粉末を場合により加工および分類する段階;
から生じる乾燥粉末、および/または水性分散液および/または水性懸濁液の形態の無機物を使用して;
2.および/または、
場合により少なくとも1つの乾燥研削剤の存在下、無機充填剤を乾式粉砕し、次いで得られた粉末を場合により加工および分類する段階;
前記ポリマーの導入と共におよび場合により分散剤の存在下、得られた粉末の水性分散液および/または懸濁液;
から生じる水性分散液および/または懸濁液の形態の無機物を使用して;
3.および/または、段階
前記ポリマーを、無機物を含む分散液および/または水性懸濁液に導入する段階;
および乾燥粉末の場合にのみ、無機物の水性分散液および/または懸濁液を乾燥し、次いで得られた粉末を場合により加工および分類する段階;
から生じる乾燥粉末、および/または水性分散液および/または水性懸濁液の形態の無機物を使用して;
4.および/または他の成分a)、b)およびc)と混合された乾燥粉末の形態で;
5.および/または他の成分a)、b)およびc)と混合された水溶液の形態で;
導入されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
紙コーティング剤が、紙コーティング剤の全重量に対して、各構成成分の重量割合として、
(a)無機物の乾燥重量100部に対して、結合剤を乾燥重量で3から20部、および好ましくは5から15部含み、
(b)無機物の乾燥重量100部に対して、櫛形ポリマーを乾燥重量で0.1から2部、および好ましくは0.1から1.5部含み、
(c)紙コーティング剤の全重量に対して、20から80重量%の量の水を含む、
ことを特徴とする請求項1または2の一項に記載の方法。
【請求項4】
少なくとも1つの保水性剤および/または使用される櫛形ポリマー以外の増粘剤もまた使用されることを特徴とする、請求項1から3の一項に記載の方法。
【請求項5】
無機物が天然または合成の炭酸カルシウム、ドロマイト、カオリン、タルク、石膏、二酸化チタン、サテンホワイトまたはさらに水酸化アルミニウム、雲母、カーボンブラックおよびこれらの充填剤の1つより多い混合物、例えばタルク−炭酸カルシウム混合物、炭酸カルシウム−カオリン混合物またはさらに水酸化アルミニウムと炭酸カルシウムの混合物、またはさらに合成または天然の繊維との混合物、またはさらにタルク−炭酸カルシウム共構造物またはタルク−二酸化チタン共構造物などの無機の共構造物から選択され、好ましくは、天然または合成の炭酸カルシウム、カオリン、タルク、またはこれらの充填剤の混合物から選択され、および非常に好ましくは、天然または合成の炭酸カルシウム、およびこれらの混合物から選択され、およびさらに好ましくは大理石、方解石、チョークまたはこれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から4の一項に記載の方法。
【請求項6】
結合剤が、水溶性結合剤、および特にデンプン、またはスチレン−アクリル酸およびスチレン−ブタジエンなどの合成ラテックスポリマー結合剤、またはこれらの混合物、またはこれらの結合剤の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から5の一項に記載の方法。
【請求項7】
櫛形ポリマーが、100,000g/moleから10,000,000g/mole、および好ましくは1,000,000g/moleから7,000,000g/moleの分子量(注:M)を有することを特徴とする、請求項1から6の一項に記載の方法。
【請求項8】
櫛形ポリマーが、式(I)
【化1】

(式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、5≦(m+n+p)q≦150であり、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表す。)
の少なくとも1つのモノマーを含むことを特徴とする、請求項1から7の一項に記載の方法。
【請求項9】
櫛形ポリマーが、
a)カルボキシル官能基もしくはジカルボキシル官能基もしくはリン酸官能基もしくはホスホン酸官能基もしくはスルホン酸官能基を有する少なくとも1つのアニオン性モノマー、またはこれらの混合物、
b)少なくとも1つの非イオン性モノマー[この非イオン性モノマーは、式(I)
【化2】

(式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、5≦(m+n+p)q≦150であり、および好ましくは15≦(m+n+p)q≦120であり
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表し、および好ましくは1から12個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、および非常に好ましくは1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。)の少なくとも1つのモノマーからなる。]、または式(I)の幾つかのモノマーの混合物、
c)場合により、アクリルアミドもしくはメタクリルアミド型の少なくとも1つのモノマー、またはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドもしくはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドなどのこれらの誘導体、およびこれらの混合物、またはさらにアルキルアクリレートもしくはメタクリレートなどの少なくとも1つの非水溶性モノマー、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリレートもしくはN−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリレートなどの不飽和エステル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、スチレン、アルファメチルスチレンおよびこれらの誘導体などのビニル類、または[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(アクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(メタクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファートなどの少なくとも1つのカチオン性モノマーまたは4級アンモニウム、またはさらに少なくとも1つの有機フルオラートもしくは有機シリラートのモノマー、またはこれらの幾つかのモノマーの混合物、
d)場合により、少なくとも2つのエチレン性不飽和を有する少なくとも1つのモノマー
からなることを特徴とする、請求項1から8の一項に記載の方法。
【請求項10】
櫛形ポリマーが、
a)モノカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリル酸もしくはメタクリル酸、またはさらにマレイン酸もしくはイタコン酸のCからCのモノエステルなどの二酸ヘミエステル、またはこれらの混合物から選択され;またはジカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばクロトン酸、イソクロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マレイン酸、またはさらに無水マレイン酸などのカルボン酸無水物から選択され;またはスルホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリルアミド−メチル−プロパン−スルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸およびスチレンスルホン酸から選択され;またはリン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルリン酸、エチレングリコールメタクリレートホスファート、プロピレングリコールメタクリレートホスファート、エチレングリコールアクリレートホスファート、プロピレングリコールアクリレートホスファートおよびこれらのエトキシラートから選択され;またはホスホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルホスホン酸から、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも1つのモノカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和アニオン性モノマー、またはこれらの混合物、
b)式(I)
【化3】

[式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、および5≦(m+n+p)q≦150であり、および好ましくは15≦(m+n+p)q≦120であり
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表し、および好ましくは1から12個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、および非常に好ましくは1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の非イオン性のエチレン性不飽和を有する少なくとも1つのモノマー、または式(I)の幾つかのモノマーの混合物、
c)場合により、アクリルアミドもしくはメタクリルアミド型の少なくとも1つのモノマー、またはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドもしくはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドなどのこれらの誘導体、およびこれらの混合物、またはさらにアルキルアクリレートもしくはメタクリレートなどの少なくとも1つの非水溶性モノマー、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリレートもしくはN−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリレートなどの不飽和エステル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、スチレン、アルファメチルスチレンおよびこれらの誘導体などのビニル類、または[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(アクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(メタクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファートなどの少なくとも1つのカチオン性モノマーまたは4級アンモニウム、またはさらに少なくとも1つの有機フルオラートモノマー、またはさらに式(IIa)もしくは(IIb)
(式(IIa)の場合)
【化4】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150であり、および0≦(m+n+p)q≦150であり、
rは、1≦r≦200の数を表し
は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
、R、R10およびR11は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
、R、RおよびRは、1から20の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
12は、1から40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
AおよびBは、存在してもよい基であり、存在する場合は1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]、
(式II(b)の場合)
【化5】

[式中、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
Aは、存在してもよい基であり、存在する場合は、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
Bは、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から好ましく選択される少なくとも1つの有機シリラートモノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物、
d)および、場合により、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルアクリレート、アリルマレエート、メチレン−ビス−アクリルアミド、メチレン−ビス−メタクリルアミド、テトラリルオキシエタン、トリアリルシアヌレート、ペンタエリトリトール、ソルビトール、スクロースまたは他などのポリオールから得られたアリルエーテルからなる群から選択され、または式(III)
【化6】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1の整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150および0≦(m+n+p)q≦150であり、
r’は、1≦r’≦200の数を表し、
13は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
14、R15、R20およびR21は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
16、R17、R18およびR19は、1から20個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
DおよびEは、存在してもよい基であり、存在する場合、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から選択される少なくとも1つの架橋性モノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物からなることを特徴とする、請求項1から9の一項に記載の方法。
【請求項11】
前記櫛形ポリマーが、重量で、
a)モノカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリル酸もしくはメタクリル酸、またはさらにマレイン酸もしくはイタコン酸のCからCのモノエステルなどの二酸ヘミエステル、またはこれらの混合物から選択され;またはジカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばクロトン酸、イソクロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マレイン酸、またはさらに無水マレイン酸などのカルボン酸無水物から選択され;またはスルホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばアクリルアミド−メチル−プロパン−スルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸およびスチレンスルホン酸から選択され;またはリン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルリン酸、エチレングリコールメタクリレートホスファート、プロピレングリコールメタクリレートホスファート、エチレングリコールアクリレートホスファート、プロピレングリコールアクリレートホスファートおよびこれらのエトキシラートから選択され;またはホスホン酸官能基を有するエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルホスホン酸、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも1つのモノカルボン酸官能基を有するエチレン性不飽和アニオン性モノマー、またはこれら、混合物の2から95%、およびさらに特には5から90%、
b)式(I)
【化7】

[式中、
mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
nは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
qは、少なくとも1に等しい整数を表し、および5≦(m+n+p)q≦150であり、および好ましくは15≦(m+n+p)q≦120であり、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
R’は、水素または1から40個の炭素原子を有する炭化水素基、またはホスファート、ホスホナート、スルファート、スルホナート、カルボキシル、またはさらに1級、2級もしくは3級アミン、または4級アンモニウムなどのイオン性もしくはイオン化可能な基、またはさらにこれらの混合物を表し、および好ましくは1から12個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、および非常に好ましくは1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の非イオン性のエチレン性不飽和を有する少なくとも1つのモノマー、または式(I)の幾つかのモノマーの混合物、2から95%、およびさらにより特別には5から90%、
c)アクリルアミドもしくはメタクリルアミド型の少なくとも1つのモノマー、またはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドもしくはN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドなどのこれらの誘導体、およびこれらの混合物、またはさらにアルキルアクリレートもしくはメタクリレートなどの少なくとも1つの非水溶性モノマー、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリレートもしくはN−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリレートなどの不飽和エステル、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、スチレン、アルファメチルスチレンおよびこれらの誘導体などのビニル類、または[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(アクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドもしくはスルファート、[3−(メタクリルアミド)プロピル]トリメチルアンモニウムクロリドもしくはスルファートなどの少なくとも1つのカチオン性モノマーまたは4級アンモニウム、またはさらに1つの有機フルオラートモノマー、またはさらに式(IIa)もしくは(IIb)
(式(IIa)の場合)
【化8】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150であり、および0≦(m+n+p)q≦150であり、
rは、1≦r≦200の数を表し
は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
、R、R10およびR11は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
、R、RおよびRは、1から20の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
12は、1から40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
AおよびBは、存在してもよい基であり、存在する場合は1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]、
(式II(b)の場合)
【化9】

[式中、
Rは、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、またはアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
Aは、存在してもよい基であり、存在する場合は、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
Bは、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から好ましく選択される1つの有機シリラートモノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物、0から50%、
d)および、場合により、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルアクリレート、アリルマレエート、メチレン−ビス−アクリルアミド、メチレン−ビス−メタクリルアミド、テトラリルオキシエタン、トリアリルシアヌレート、ペンタエリトリトール、ソルビトール、スクロースまたは他などのポリオールから得られたアリルエーテルからなる群から選択され、または式(III)
【化10】

[式中、
、p、mおよびpは、150以下のアルキレンオキシド単位の数を表し、
およびnは、150以下のエチレンオキシド単位の数を表し、
およびqは、少なくとも1に等しい整数を表し、および0≦(m+n+p)q≦150および0≦(m+n+p)q≦150であり、
r’は、1≦r’≦200の数を表し、
13は、不飽和の重合性官能基を含む基を表し、好ましくはビニル基、またはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニルフタル酸のエステル基、または例えばアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α−α’ジメチル−イソプロペニル−ベンジルウレタン、アリルウレタンなどの不飽和ウレタン基、またはアリルもしくはビニルエーテル基に属し、置換もしくは非置換でもよく、またはさらにエチレン性の不飽和アミドもしくはイミド基に属し、
14、R15、R20およびR21は、水素またはメチルもしくはエチル基を表し、
16、R17、R18およびR19は、1から20個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアリール基、またはアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基、またはこれらの混合物を表し、
DおよびEは、存在してもよい基であり、存在する場合、1から4個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。]の分子から選択される少なくとも1つの架橋性モノマー、またはこれらのモノマーの幾つかの混合物、0から3%
からなり、構成成分a)、b)、c)およびd)の合計割合は100%に等しいことを特徴とする、請求項1から10の一項に記載の方法。
【請求項12】
前記櫛形ポリマーが、溶液、直接エマルジョンもしくは逆相エマルジョン、懸濁液、または適切な溶媒中での沈殿物の形態で、公知の触媒系および転移剤の存在下、ラジカル共重合により、またはさらに可逆的付加開裂連鎖移動法(RAFT)として知られる方法、原子転移ラジカル重合法(ATRP)として知られる方法、ニトロキシド仲介重合法(NMP)として知られる方法またはさらにコバロキシム仲介フリーラジカル重合法として知られる方法などの制御されたラジカル重合法により得られることを特徴とする、請求項1から11の一項に記載の方法。
【請求項13】
酸の形態で、および場合により蒸留されて得られた前記櫛形ポリマーが、例えば、1価の官能基に関しては、特にナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムのアルカリ性カチオン、または例えば、ステアリルアミン、エタノールアミン(モノ−、ジ−、トリエタノールアミン)、モノ−およびジエチルアミン、シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリンの1級、2級もしくは3級の脂肪族および/または環状アミン類により構成される群から選択され、またはさらに多価官能基に関しては、特にマグネシウムおよびカルシウムのアルカリ土類2価カチオン、またはさらに亜鉛、およびまた特にアルミニウムの3価カチオン、またはさらにより高い原子価のある種のカチオンにより構成される群から選択される、1価の中和官能基もしくは多価の中和官能基を有する1つまたはこれ以上の中和剤で部分的にまたは完全に中和されてもよいことを特徴とする、請求項1から12の一項に記載の方法。
【請求項14】
重合反応由来の櫛形ポリマーが、完全なもしくは部分的な中和反応をする前後で、特に水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール類、アセトン、テトラヒドロフランまたはこれらの混合物によって構成される群に属する1つまたはこれ以上の極性溶剤によって静的もしくは動的過程に従い処理されて幾つかの相に分離されてもよいことを特徴とする、請求項1から13の一項に記載の方法。
【請求項15】
櫛形ポリマーが乾燥されることを特徴とする、請求項1から14の一項に記載の方法。
【請求項16】
請求項1から15の一項に記載の方法により得られることを特徴とする紙コーティング剤。
【請求項17】
用紙および厚紙のコーティングのための、請求項16に記載の紙コーティング剤の使用。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2009−519382(P2009−519382A)
【公表日】平成21年5月14日(2009.5.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−545130(P2008−545130)
【出願日】平成18年12月6日(2006.12.6)
【国際出願番号】PCT/IB2006/003575
【国際公開番号】WO2007/069037
【国際公開日】平成19年6月21日(2007.6.21)
【出願人】(398051154)コアテツクス・エス・アー・エス (35)
【Fターム(参考)】