紙コーティングでの使用のためのビニルアルコールとイタコン酸との共重合体
本発明は、紙の表面をコーティングするために有用な組成物であって、４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９５％加水分解されているポリビニルアルコール共重合体より本質的になる水溶液であるコーティング組成物、ならびにその調製方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙コーティングでの使用のためのポリビニルアルコール共重合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コート紙の製造方法では、紙コーティングがコート紙を得るために紙製品の表面に塗布される。紙コーティングは、ポリビニルアルコールをはじめとする様々な成分を含むことができる。他の成分には、炭酸カルシウム、カオリン種の含水ケイ酸アルミニウムまたは含水シリカ粘土のような粘土、二酸化チタン、沈降硫酸バリウム、リトポン、および硫化亜鉛が含まれてもよい。通常の紙コーティング組成物の他の成分には、例えば、鉱物顔料、顔料バインダー、増粘剤、潤滑剤、および滑剤が−すべて様々な割合で含まれ得る。コート紙を製造するために使用される紙コーティングは、高百分率の固形分を含むことができ、かかる固形分レベルは７０％に迫ることができる。ポリビニルアルコールは、クリアコートとして、およびまたコート紙でラテックスと共にコバインダーとしても使用することができる。典型的には紙コーティング用途でポリビニルアルコールは、他の成分を典型的に含む水性組成物として使用され、塗布される。コート紙のより効率的な製造のために高固形分紙コーティングを使用することは望ましいことであり得るし、多くの場合望ましい。
【０００３】
しかしながら、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は３０％固形分より多い水溶液として調製することが困難であり、かつ、このレベルの上ではポリビニルアルコールを水に分散させることは非常に困難になり、生じた溶液粘度は非常に高くなる。この程度の溶液を均一に得るために、ＰＶＡを含む水性混合物は完全な溶液を達成するべく典型的には加熱され、または「煮炊き」され、生じたＰＶＡ溶液が次に紙コーティング組成物に加えられる。紙コーティング用途で、ＰＶＡ水溶液を配送するために必要とされる水の量は、紙コーティング組成物では有害であり、または少なくとも望ましくない。紙コーティング用途にとってはできるだけ少ない水を使用することがはるかに好ましく、結果として７０％以上の水を有する混合物は紙コーティング用途では望ましくない。ポリビニルアルコールを水に溶解させることの困難さは、コーティングの塗布工程で問題を引き起こし得る。例えば、ＰＶＡがコーティング混合物中へ分散されて不溶ＰＶＡで紙表面上に均一に分配されることの困難さは存在し得る。
【０００４】
米国特許公報（特許文献１）は、０．０１〜１μｍの平均粒径を有するＰＶＡを用いて調製することができる紙コーティング剤としての微粒子ＰＶＡスラリーを記載している。該明細書に記載されるＰＶＡスラリーは、スラリーとして紙に塗布された時に有用であると言われており、ここで、ＰＶＡは冷水に実質的に不溶であり、その後乾燥工程中に溶解して紙の表面上にフィルムを形成する。
【０００５】
米国特許公報（特許文献２）は、追加の水なしに紙コーティング組成物に加えることができ、それによって紙コーティング組成物中の水の量を増やすのを回避する、部分的に加水分解されているＰＶＡを記載している。しかしながら、部分的に加水分解されたＰＶＡよりもむしろ十分に加水分解されたＰＶＡを使用することは望ましいことであり得る。米国特許公報（特許文献２）に記載されるものより高分子量のＰＶＡポリマーを使用することもまた望ましいことであり得る。これらの差異のそれぞれは、水中のＰＶＡの溶解度を下げ、こうして乾燥ＰＶＡを高固形分紙コーティング組成物に溶解させる能力を無効にし得る。部分的に加水分解されたＰＶＡが十分に溶解するための時間を与えられない場合には、コーティングまたはコート紙の品質問題に遭遇し得ることもまた認められる。
【０００６】
米国特許公報（特許文献３）は水溶性ＰＶＡ共重合体フィルム組成物を記載している。
【０００７】
比較的高い重合度を有する十分に加水分解されたＰＶＡを高固形分紙コーティング組成物に溶解させることは望ましいことであり得る。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，５２７，８５２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，０５７，５７０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０１８６０３４号明細書
【非特許文献１】ティ．モリタニ（Ｔ．Ｍｏｒｉｔａｎｉ）およびジェー．ヤマウチ（Ｊ．Ｙａｍａｕｃｈｉ）著、ポリマー（Ｐｏｌｙｍｅｒ）、３９巻（１９９８）、５５３−５５７ページ
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様では、本発明は、紙の表面をコーティングするために有用な組成物であって、コーティング組成物が４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９５％加水分解されているポリビニルアルコール共重合体より本質的になる水性組成物である組成物である。
【００１０】
別の態様では、本発明は、高固形分ＰＶＡ含有紙コーティング組成物の調製方法であって、少なくとも約１モル％のイタコン酸をコモノマーとして含むＰＶＡ共重合体を乾燥固体成分として加える工程と、ＰＶＡ共重合体を完全に溶解させる工程とを含む方法である。
【００１１】
別の実施形態では、本発明は、高固形分ＰＶＡ含有紙コーティング組成物の調製方法であって、少なくとも約８モル％未満のイタコン酸をコモノマーとして含む三元重合体であるＰＶＡ共重合体を乾燥固体成分として加える工程を含む方法である。
【００１２】
別の態様では、本発明は、ビニルアルコール、アクリル酸メチル、およびイタコン酸部分を含む三元重合体組成物であって、（ｉ）三元重合体が約５モル％未満の酢酸ビニル部分を含み、（ｉｉ）アクリル酸メチル小部分が少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、（ｉｉｉ）イタコン酸が少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、かつ、（ｉｖ）アクリル酸メチルがラクトンの形にある組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
一実施形態では、本発明は、十分に加水分解されたＰＶＡを含む高固形分紙コーティング組成物である。本発明の目的のためには、「高固形分」は、用語が本明細書で用いられるところでは、固体材料を水に溶解させるまたは分散させることによって調製され、かつ、水が２５℃および１気圧で液体である唯一の成分である水性組成物を意味するものとする。本発明の高固形分コーティング組成物は、約４０重量％未満の水を含むものである。本発明の実施に際してはできる限り少ない水を使用することが望ましいことであり得るので、組成物がコーティング組成物の水相に完全に溶解している十分に加水分解されたＰＶＡ共重合体を含むという条件で、総コーティング組成物の約４０重量％未満である任意の水の量が望ましい。
【００１４】
本発明のコーティング組成物は、完全には溶解していない従ってコーティング懸濁液、スラリー、または分散系を与える、例えば、鉱物および顔料のような他の材料を含むまたは本質的にそれらからなることができる。本発明の目的のためには、懸濁液、スラリー、または分散系は何の区別もされず、それぞれは用語「コーティング組成物」に含まれると考えられるであろう。
【００１５】
本発明のコーティング組成物は、紙コーティング用途での使用について公知であり慣習的である他の成分をさらに含むことができる。例えば、顔料、鉱物、フィラー、ｐＨ調節剤、界面活性剤、ラテックス、または染料（それらのいかなるものも紙コーティング用途に慣習的であると考えることができる）は、本発明の実施に際して有用であると考えられる。
【００１６】
本発明のコーティング組成物は、ＰＶＡ固形分をコーティングの鉱物部分の約２０重量％まで含むことができる。一実施形態では、本発明のＰＶＡ固形分は、酢酸ビニルとイタコン酸との共重合、引き続きＰＶＡ／酸共重合体をもたらすためのアセテート部分の完全な加水分解によって得られる共重合体より本質的になるＰＶＡ／酸共重合体である。本発明の目的のためには、完全な加水分解はアセテート部分の少なくとも約９５％の加水分解を意味するものとする。好ましくは、コーティング組成物は顔料の重量に対して約０．５％〜約２０重量％のＰＶＡ固形分を含む。より好ましくは、コーティング組成物は約１％〜約２重量％のＰＶＡ固形分を含む。
【００１７】
本発明のＰＶＡ共重合体は、公知の通常の方法によって得ることができる。ＰＶＡは典型的には、酢酸ビニルモノマーの重合、引き続くビニルアルコールポリマーへの酢酸ビニルポリマーの転化によって得られる。ＰＶＡ共重合体は１つまたは複数の追加のモノマーを酢酸ビニルと共に重合器へ導入することによって得られ、従って該用語は二元共重合体、三元重合体、および／またはより高度の共重合体を含む。三元重合体は３つのモノマーの共重合によって得られる。
【００１８】
本明細書で用いるところでは、用語完全な加水分解は十分な量の試薬が加えられて、ポリ酢酸ビニル共重合体のアセテート基の少なくとも約９５％、好ましくは少なくとも約９７％、最も好ましくは少なくとも約９９％を転化することを意味するものとする。本発明のＰＶＡ共重合体は、他のカルボン酸またはカルボン酸エステル官能基を含んでもよい。かかる共重合体で、ビニルアルコール部分は酸またはエステル基と反応してラクトン官能基を形成することができる。それ故、本発明の実施に際して、ＰＶＡ加水分解の程度は、ビニルアルコールおよび／またはラクトン構造のどちらかまたは両方の存在によって表示される。本発明のＰＶＡ共重合体は、幾らかの残存する非加水分解アセテート部分を含むことができる。好ましくは、本発明のＰＶＡ共重合体は約５モル％未満、より好ましくは約３モル％未満、最も好ましくは約１モル％未満の残存アセテート部分を含む。
【００１９】
本発明のＰＶＡ／酸共重合体は約１モル％〜約１０モル％のイタコン酸を含む。好ましくは、ＰＶＡ酸共重合体は約２〜約８モル％のイタコン酸、最も好ましくは約３〜約６モル％のイタコン酸を含む。
【００２０】
ＰＶＡ酸共重合体の重合度は約４００〜約４０００である。好ましくは、ＰＶＡ共重合体の重合度は約５００〜約２０００である。
【００２１】
別の実施形態では、本発明のＰＶＡ酸共重合体は、ビニルアルコールおよびイタコン酸成分を含み、アクリル酸単位かアクリル酸メチル単位かのどちらかである第２酸ポリマー成分をさらに含む三元重合体である。本発明のＰＶＡ混合酸三元重合体は幾つかのケースでは好ましいものであり得る。本発明の目的のためには、イタコン酸の機能性同等物には、イタコン酸のモノ−および／またはジエステルが含まれ得る。
【００２２】
別の実施形態では、本発明は、完全に加水分解されたＰＶＡ酸共重合体からの高固形分水性紙コーティング組成物の調製方法である。本発明の実施に際して、完全に加水分解されたＰＶＡ酸共重合体は、乾燥固体として水に加えることができ、またはあるいはまた、４０重量％未満の水を含むＰＶＡ紙コーティング水溶液を提供するであろう任意のやり方で加えることができる。本発明の実施に際して、加熱工程は本明細書に記載されるＰＶＡ酸共重合体の効果的な溶解に必要とされない。
【００２３】
ＰＶＡ紙コーティング溶液組成物は約３０℃未満の温度で調製することができる。具体的には、紙コーティング組成物は約１５℃から約３０℃の温度までおよびそれを含む温度で調製することができる。好ましくは、紙コーティング組成物は約１８℃〜約３０℃の温度で調製することができる。
【００２４】
本発明の方法は、高固形分紙コーティングの調製方法で公知であるおよび／または慣習的である様々な他の工程または手順を含むことができる。組成物の混合または分散のような工程は慣習的であると考えられる。
【００２５】
さらに別の実施形態では、本発明は、コート紙を含む物品であって、紙がＰＶＡ酸共重合体のコーティングを含み、共重合体がイタコン酸を含む物品である。
【００２６】
さらに別の実施形態では、本発明は、三元重合体がビニルアルコール、アクリル酸アルキル、およびイタコン酸部分を含むポリビニルアルコール三元重合体組成物である。三元重合体は少なくとも約９０モル％のビニルアルコールを含む。好ましくは、ビニルアルコールは少なくとも約９１モル％の量で存在し、より好ましくは、ビニルアルコールは少なくとも約９２モル％、最も好ましくは少なくとも約９４モル％の量で存在する。三元重合体は少なくとも約１．０モル％から約９モル％までの量でイタコン酸をさらに含み、アクリル酸アルキルは少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在する。
【００２７】
イタコン酸の同等物は本発明の実施に際して有用であることができる。例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）は、本発明の実施に際してイタコン酸と同様に使用することができる商業的に入手可能なモノマーである。ＰＶＡ／ＡＭＰＳ共重合体の製造は（非特許文献１）に記載されている。本発明の三元重合体は、共重合反応にアクリル酸アルキルを含めることによって得ることができる。ＡＭＰＳの塩形が本発明の実施に際して好ましくは使用され、ナトリウム塩（ＳＡＭＰＳ）が使用に好ましいが、任意の有機塩形も本明細書での使用に十分であろう。ＳＡＭＰＳのようなＡＭＰＳ塩は１〜７モル％、好ましくは２モル％〜６モル％、最も好ましくは３モル％〜５モル％の量で含まれ得る。
【００２８】
本発明の実施に際して使用に好適なアクリル酸アルキルは１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。かかるアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、イソ−ブチル、ｎ−ブチル、およびｔ−ブチルをはじめとするブチル異性体、ならびにペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルアルキル基の異性体よりなる群から選択することができる。好ましくは、アルキル基は１〜４個の炭素原子、より好ましくは１〜３個の炭素原子を有し、最も好ましくは、アルキル基はメチルである。
【００２９】
本明細書に記載されるような三元重合体組成物は、約２５℃未満またはそれに等しい温度で冷水溶液に可溶である。理論に縛られることなく、三元重合体は、酸またはカルボキシレート形でよりもむしろラクトン形で本質的に存在するアクリル酸アルキルを含む。本発明の組成物で、イタコン酸は、三元重合体の化学的環境に依存して、酸、塩、ラクトン、またはこれらの形の任意の組合せのような様々な形で存在することができる。様々な化学的条件下で形を変える三元重合体の能力は本明細書では熟慮されており、本明細書に記載されるおよび実施されるような今特許請求される本発明の機能を無効にしない。
【実施例】
【００３０】
実施例は例示のみを目的としており、本発明の範囲を限定することを意図されない。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
これらの実施例、比較例番号は表１に対応する。
【００３４】
（比較例１（Ｃ１））
非コート原紙を輝度、白色度、ハンター色（Ｈｕｎｔｅｒ Ｃｏｌｏｒ）、およびＴＡＰＰＩ（パルプ製紙業界技術協会）蛍光（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）について試験し、表１に示す結果を与えた。
【００３５】
（比較例２（Ｃ２））
コーティングを、ベースシートに塗布されるいかなるポリビニルアルコールも蛍光染料もなしに作った。
【００３６】
（比較例３（Ｃ３））
非コート原紙基材の表面を、蛍光染料およびＣＭＣ入りだがポリビニルアルコール促進剤なしの表２に記載するコーティングで１２ｇ／ｍ２でコートした。コート紙を輝度、白色度、色、および蛍光について試験し、表１に示す結果を与えた。
【００３７】
（比較例４（Ｃ４））
さらに百部当たり１．０部のセルボル（Ｃｅｌｖｏｌ）２０３Ｓ溶液が混合物に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００３８】
（比較例５（Ｃ５））
さらに百部当たり１．５部のセルボル２０３Ｓ溶液が混合物に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００３９】
（比較例６（Ｃ６））
さらに百部当たり２．０部のセルボル１０３溶液が混合物に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４０】
（実施例１）
さらに百部当たり１．０部の６．４モル％イタコン酸共重合体、６０％中和が混合物に乾燥状態で加えられたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４１】
（実施例２）
さらに百部当たり１．０部の４．２モル％イタコン酸共重合体、６０％中和が乾燥成分として混合物中に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４２】
（実施例３）
さらに百部当たり１．０部の１．８モル％イタコン酸共重合体、４０％中和が混合物に乾燥状態で加えられたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４３】
（実施例４）
さらに百部当たり１．０部の２．７モル％イタコン酸、２．９モル％アクリル酸メチル共重合体、３０％中和が混合物に乾燥状態で加えられたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４４】
（実施例５）
２Ｌポリマー反応釜を、オーバーヘッド撹拌機、２つのシリンジポンプおよびＮ２バブラーにさらに取り付けられたタップ−Ｈ２Ｏ冷却器に連結されたマルチ入口付属品付きクライゼン（Ｃｌａｉｓｅｎ）ヘッド、熱電対デバイス付きオーバーヘッド・サーモウェルならびにセプタムで組み立てた。かき混ぜ機は単一ＰＴＦＥ櫂であり、撹拌速度は８０ｒｐｍにセットした。反応釜に１０００ｇの酢酸ビニル（アルドリッチ・ケミカル社、米国ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，ＵＳＡ））、４０１ｇのＭｅＯＨ（イーエム・サイエンス（ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ））、１．５ｇのイタコン酸（アルドリッチ）、および０．６ｇのアクリル酸メチル（アルドリッチ）をチャージし、次にスパージング管を使って室温で２０分間脱ガスした。反応釜を次に油浴で還流（約６５℃）に加熱した。シリンジポンプ＃１にニートのアクリル酸メチルをチャージした。シリンジポンプ＃２にＭｅＯＨ中のイタコン酸の２４．７重量％溶液をチャージした。１００ｇのＭｅＯＨに溶解した２ｇのヴァゾ（ＶＡＺＯ）−６４（本願特許出願人）を反応器に加えた。シリンジポンプ＃１を次に作動させて０．０２６２ｃｃ／分でフィードし、シリンジポンプ＃２を作動させて０．４６ｃｃ／分でフィードした。重合液を１５９分間還流させ、次に８０ｇのＭｅＯＨ中の亜硝酸ナトリウム（アルドリッチ）の溶液を一度に加えて重合を停止させた。固形分はこの時点で１７．８％であると測定された。ポリマーはこうして４．１モル％イタコン酸および１．６モル％アクリル酸メチルである。ポリ酢酸ビニル三元重合体を３Ｌの丸底フラスコに移した。フラスコをロータリー・エバポレーターに取り付け、ＭｅＯＨ／酢酸ビニル共沸物を減圧で除去した。５００ｇのＭｅＯＨの添加、それに続く共沸蒸留を３回繰り返し、その時点で酢酸ビニルの除去は実質的に完了したと判断された。ポリ酢酸ビニルを７００ｇのＭｅＯＨに溶解させ、１ガロン防爆ステンレススチール・ブレンダー（エバーバッハ社、ミシガン州アン・アーバー（Ｅｂｅｒｂａｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ，ＭＩ））にチャージした。ブレンダーを１０，０００ｒｐｍで撹拌するようにセットし、次にメタノール中の４３０ｇの２５重量％ナトリウムメトキシド（アルドリッチ）をブレンダーのカバー中の小さな穴を通して加えた。生じた不均一混合物を１０分間撹拌し、次に１４３ｇの氷酢酸（イーエム・サイエンス）をゆっくり加えた。混合物を２分撹拌し、次に濾過した。ポリマー生成物をＭｅＯＨで３回、アセトンで１回リンスし、次に真空オーブン中８０℃で一晩乾燥させた。１５１ｇの白色三元重合体粉末を単離した。粘度は２１．８ｍＰａ−秒（ｃＰ）であると測定された（４％固形分水溶液がホエップラー落球法（Ｈｏｅｐｐｌｅｒ ｆａｌｌｉｎｇ ｂａｌｌ ｍｅｔｈｏｄ）で２０℃（６８°Ｆ）で測定されて）。ポリマーのＡＴＲモードでの赤外分析は、１７４５ｃｍ−１にラクトンカルボニル・ピーク、１７０５ｃｍ−１に酸カルボキシル、および１５７２ｃｍ−１にカルボン酸ナトリウムの存在を示した。
【００４５】
（実施例６〜１０）
実施例６〜１０は、重合時間が１７５分であり、イタコン酸（ＩＡ）およびアクリル酸メチル（ＭＡ）のプレチャージおよびフィード速度を表３に示されるように加減したことを除いては、実施例５について記載するのと同じように製造した。
【００４６】
（実施例１１）
実施例１１のイタコン酸共重合体は、容器に１．４１ｇのＩＡおよび１．４６ｇのＭＡをプレチャージし、次にＩＡ：ＭＡ：ＭｅＯＨの２１．３：１４．４：６４．３溶液の混合物を０．３９３ｃｃ／分で１６３分間フィードすることによって製造した。
【００４７】
（実施例１２〜１４）
実施例１２〜１４のイタコン酸共重合体は、重合をそれぞれ１７５、１３４、および１５９分後に停止させたことを除いては実施例５に記載されたように製造した。実施例１および２の共重合体は、ＩＡコモノマーをそれぞれ６．４および４．２モル％コモノマーを与えるための速度でフィードして、２０リットル規模で製造した。
【００４８】
【表３】
【００４９】
（実施例１５）
ポリマーの溶解性試験
樹脂の冷水溶解性は、２０ｍＬバイアルに５０ｍｇのポリマー、磁気撹拌バー、および３．０ｍＬの脱イオン水をチャージすることによって測定した。混合物を２２〜２５℃で撹拌し、ポリマーの＞９５％が溶解するまでの時間を測定した。結果を表４にまとめる。
【００５０】
Ｃ７は、＞９９％加水分解された、１７〜２３ｃＰ粘度の５〜６モル％アクリル酸メチル・ポリビニルアルコール共重合体である。
【００５１】
Ｃ８は、冷水に可溶であり、セルボル２０３Ｓに同等である、約８８％加水分解された、商業的に入手可能なポリビニルアルコールホモポリマーである。
【００５２】
Ｃ９は、２７〜３３ｃＰ粘度の＞９９％加水分解されたポリビニルアルコールホモポリマーである。
【００５３】
アクリル酸メチル共重合体またはホモポリマーは冷水に可溶ではない。
【００５４】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙コーティングでの使用のためのポリビニルアルコール共重合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コート紙の製造方法では、紙コーティングがコート紙を得るために紙製品の表面に塗布される。紙コーティングは、ポリビニルアルコールをはじめとする様々な成分を含むことができる。他の成分には、炭酸カルシウム、カオリン種の含水ケイ酸アルミニウムまたは含水シリカ粘土のような粘土、二酸化チタン、沈降硫酸バリウム、リトポン、および硫化亜鉛が含まれてもよい。通常の紙コーティング組成物の他の成分には、例えば、鉱物顔料、顔料バインダー、増粘剤、潤滑剤、および滑剤が−すべて様々な割合で含まれ得る。コート紙を製造するために使用される紙コーティングは、高百分率の固形分を含むことができ、かかる固形分レベルは７０％に迫ることができる。ポリビニルアルコールは、クリアコートとして、およびまたコート紙でラテックスと共にコバインダーとしても使用することができる。典型的には紙コーティング用途でポリビニルアルコールは、他の成分を典型的に含む水性組成物として使用され、塗布される。コート紙のより効率的な製造のために高固形分紙コーティングを使用することは望ましいことであり得るし、多くの場合望ましい。
【０００３】
しかしながら、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は３０％固形分より多い水溶液として調製することが困難であり、かつ、このレベルの上ではポリビニルアルコールを水に分散させることは非常に困難になり、生じた溶液粘度は非常に高くなる。この程度の溶液を均一に得るために、ＰＶＡを含む水性混合物は完全な溶液を達成するべく典型的には加熱され、または「煮炊き」され、生じたＰＶＡ溶液が次に紙コーティング組成物に加えられる。紙コーティング用途で、ＰＶＡ水溶液を配送するために必要とされる水の量は、紙コーティング組成物では有害であり、または少なくとも望ましくない。紙コーティング用途にとってはできるだけ少ない水を使用することがはるかに好ましく、結果として７０％以上の水を有する混合物は紙コーティング用途では望ましくない。ポリビニルアルコールを水に溶解させることの困難さは、コーティングの塗布工程で問題を引き起こし得る。例えば、ＰＶＡがコーティング混合物中へ分散されて不溶ＰＶＡで紙表面上に均一に分配されることの困難さは存在し得る。
【０００４】
米国特許公報（特許文献１）は、０．０１〜１μｍの平均粒径を有するＰＶＡを用いて調製することができる紙コーティング剤としての微粒子ＰＶＡスラリーを記載している。該明細書に記載されるＰＶＡスラリーは、スラリーとして紙に塗布された時に有用であると言われており、ここで、ＰＶＡは冷水に実質的に不溶であり、その後乾燥工程中に溶解して紙の表面上にフィルムを形成する。
【０００５】
米国特許公報（特許文献２）は、追加の水なしに紙コーティング組成物に加えることができ、それによって紙コーティング組成物中の水の量を増やすのを回避する、部分的に加水分解されているＰＶＡを記載している。しかしながら、部分的に加水分解されたＰＶＡよりもむしろ十分に加水分解されたＰＶＡを使用することは望ましいことであり得る。米国特許公報（特許文献２）に記載されるものより高分子量のＰＶＡポリマーを使用することもまた望ましいことであり得る。これらの差異のそれぞれは、水中のＰＶＡの溶解度を下げ、こうして乾燥ＰＶＡを高固形分紙コーティング組成物に溶解させる能力を無効にし得る。部分的に加水分解されたＰＶＡが十分に溶解するための時間を与えられない場合には、コーティングまたはコート紙の品質問題に遭遇し得ることもまた認められる。
【０００６】
米国特許公報（特許文献３）は水溶性ＰＶＡ共重合体フィルム組成物を記載している。
【０００７】
比較的高い重合度を有する十分に加水分解されたＰＶＡを高固形分紙コーティング組成物に溶解させることは望ましいことであり得る。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，５２７，８５２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，０５７，５７０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０１８６０３４号明細書
【非特許文献１】ティ．モリタニ（Ｔ．Ｍｏｒｉｔａｎｉ）およびジェー．ヤマウチ（Ｊ．Ｙａｍａｕｃｈｉ）著、ポリマー（Ｐｏｌｙｍｅｒ）、３９巻（１９９８）、５５３−５５７ページ
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様では、本発明は、紙の表面をコーティングするために有用な組成物であって、コーティング組成物が４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９５％加水分解されているポリビニルアルコール共重合体より本質的になる水性組成物である組成物である。
【００１０】
別の態様では、本発明は、高固形分ＰＶＡ含有紙コーティング組成物の調製方法であって、少なくとも約１モル％のイタコン酸をコモノマーとして含むＰＶＡ共重合体を乾燥固体成分として加える工程と、ＰＶＡ共重合体を完全に溶解させる工程とを含む方法である。
【００１１】
別の実施形態では、本発明は、高固形分ＰＶＡ含有紙コーティング組成物の調製方法であって、少なくとも約８モル％未満のイタコン酸をコモノマーとして含む三元重合体であるＰＶＡ共重合体を乾燥固体成分として加える工程を含む方法である。
【００１２】
別の態様では、本発明は、ビニルアルコール、アクリル酸メチル、およびイタコン酸部分を含む三元重合体組成物であって、（ｉ）三元重合体が約５モル％未満の酢酸ビニル部分を含み、（ｉｉ）アクリル酸メチル小部分が少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、（ｉｉｉ）イタコン酸が少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、かつ、（ｉｖ）アクリル酸メチルがラクトンの形にある組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
一実施形態では、本発明は、十分に加水分解されたＰＶＡを含む高固形分紙コーティング組成物である。本発明の目的のためには、「高固形分」は、用語が本明細書で用いられるところでは、固体材料を水に溶解させるまたは分散させることによって調製され、かつ、水が２５℃および１気圧で液体である唯一の成分である水性組成物を意味するものとする。本発明の高固形分コーティング組成物は、約４０重量％未満の水を含むものである。本発明の実施に際してはできる限り少ない水を使用することが望ましいことであり得るので、組成物がコーティング組成物の水相に完全に溶解している十分に加水分解されたＰＶＡ共重合体を含むという条件で、総コーティング組成物の約４０重量％未満である任意の水の量が望ましい。
【００１４】
本発明のコーティング組成物は、完全には溶解していない従ってコーティング懸濁液、スラリー、または分散系を与える、例えば、鉱物および顔料のような他の材料を含むまたは本質的にそれらからなることができる。本発明の目的のためには、懸濁液、スラリー、または分散系は何の区別もされず、それぞれは用語「コーティング組成物」に含まれると考えられるであろう。
【００１５】
本発明のコーティング組成物は、紙コーティング用途での使用について公知であり慣習的である他の成分をさらに含むことができる。例えば、顔料、鉱物、フィラー、ｐＨ調節剤、界面活性剤、ラテックス、または染料（それらのいかなるものも紙コーティング用途に慣習的であると考えることができる）は、本発明の実施に際して有用であると考えられる。
【００１６】
本発明のコーティング組成物は、ＰＶＡ固形分をコーティングの鉱物部分の約２０重量％まで含むことができる。一実施形態では、本発明のＰＶＡ固形分は、酢酸ビニルとイタコン酸との共重合、引き続きＰＶＡ／酸共重合体をもたらすためのアセテート部分の完全な加水分解によって得られる共重合体より本質的になるＰＶＡ／酸共重合体である。本発明の目的のためには、完全な加水分解はアセテート部分の少なくとも約９５％の加水分解を意味するものとする。好ましくは、コーティング組成物は顔料の重量に対して約０．５％〜約２０重量％のＰＶＡ固形分を含む。より好ましくは、コーティング組成物は約１％〜約２重量％のＰＶＡ固形分を含む。
【００１７】
本発明のＰＶＡ共重合体は、公知の通常の方法によって得ることができる。ＰＶＡは典型的には、酢酸ビニルモノマーの重合、引き続くビニルアルコールポリマーへの酢酸ビニルポリマーの転化によって得られる。ＰＶＡ共重合体は１つまたは複数の追加のモノマーを酢酸ビニルと共に重合器へ導入することによって得られ、従って該用語は二元共重合体、三元重合体、および／またはより高度の共重合体を含む。三元重合体は３つのモノマーの共重合によって得られる。
【００１８】
本明細書で用いるところでは、用語完全な加水分解は十分な量の試薬が加えられて、ポリ酢酸ビニル共重合体のアセテート基の少なくとも約９５％、好ましくは少なくとも約９７％、最も好ましくは少なくとも約９９％を転化することを意味するものとする。本発明のＰＶＡ共重合体は、他のカルボン酸またはカルボン酸エステル官能基を含んでもよい。かかる共重合体で、ビニルアルコール部分は酸またはエステル基と反応してラクトン官能基を形成することができる。それ故、本発明の実施に際して、ＰＶＡ加水分解の程度は、ビニルアルコールおよび／またはラクトン構造のどちらかまたは両方の存在によって表示される。本発明のＰＶＡ共重合体は、幾らかの残存する非加水分解アセテート部分を含むことができる。好ましくは、本発明のＰＶＡ共重合体は約５モル％未満、より好ましくは約３モル％未満、最も好ましくは約１モル％未満の残存アセテート部分を含む。
【００１９】
本発明のＰＶＡ／酸共重合体は約１モル％〜約１０モル％のイタコン酸を含む。好ましくは、ＰＶＡ酸共重合体は約２〜約８モル％のイタコン酸、最も好ましくは約３〜約６モル％のイタコン酸を含む。
【００２０】
ＰＶＡ酸共重合体の重合度は約４００〜約４０００である。好ましくは、ＰＶＡ共重合体の重合度は約５００〜約２０００である。
【００２１】
別の実施形態では、本発明のＰＶＡ酸共重合体は、ビニルアルコールおよびイタコン酸成分を含み、アクリル酸単位かアクリル酸メチル単位かのどちらかである第２酸ポリマー成分をさらに含む三元重合体である。本発明のＰＶＡ混合酸三元重合体は幾つかのケースでは好ましいものであり得る。本発明の目的のためには、イタコン酸の機能性同等物には、イタコン酸のモノ−および／またはジエステルが含まれ得る。
【００２２】
別の実施形態では、本発明は、完全に加水分解されたＰＶＡ酸共重合体からの高固形分水性紙コーティング組成物の調製方法である。本発明の実施に際して、完全に加水分解されたＰＶＡ酸共重合体は、乾燥固体として水に加えることができ、またはあるいはまた、４０重量％未満の水を含むＰＶＡ紙コーティング水溶液を提供するであろう任意のやり方で加えることができる。本発明の実施に際して、加熱工程は本明細書に記載されるＰＶＡ酸共重合体の効果的な溶解に必要とされない。
【００２３】
ＰＶＡ紙コーティング溶液組成物は約３０℃未満の温度で調製することができる。具体的には、紙コーティング組成物は約１５℃から約３０℃の温度までおよびそれを含む温度で調製することができる。好ましくは、紙コーティング組成物は約１８℃〜約３０℃の温度で調製することができる。
【００２４】
本発明の方法は、高固形分紙コーティングの調製方法で公知であるおよび／または慣習的である様々な他の工程または手順を含むことができる。組成物の混合または分散のような工程は慣習的であると考えられる。
【００２５】
さらに別の実施形態では、本発明は、コート紙を含む物品であって、紙がＰＶＡ酸共重合体のコーティングを含み、共重合体がイタコン酸を含む物品である。
【００２６】
さらに別の実施形態では、本発明は、三元重合体がビニルアルコール、アクリル酸アルキル、およびイタコン酸部分を含むポリビニルアルコール三元重合体組成物である。三元重合体は少なくとも約９０モル％のビニルアルコールを含む。好ましくは、ビニルアルコールは少なくとも約９１モル％の量で存在し、より好ましくは、ビニルアルコールは少なくとも約９２モル％、最も好ましくは少なくとも約９４モル％の量で存在する。三元重合体は少なくとも約１．０モル％から約９モル％までの量でイタコン酸をさらに含み、アクリル酸アルキルは少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在する。
【００２７】
イタコン酸の同等物は本発明の実施に際して有用であることができる。例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）は、本発明の実施に際してイタコン酸と同様に使用することができる商業的に入手可能なモノマーである。ＰＶＡ／ＡＭＰＳ共重合体の製造は（非特許文献１）に記載されている。本発明の三元重合体は、共重合反応にアクリル酸アルキルを含めることによって得ることができる。ＡＭＰＳの塩形が本発明の実施に際して好ましくは使用され、ナトリウム塩（ＳＡＭＰＳ）が使用に好ましいが、任意の有機塩形も本明細書での使用に十分であろう。ＳＡＭＰＳのようなＡＭＰＳ塩は１〜７モル％、好ましくは２モル％〜６モル％、最も好ましくは３モル％〜５モル％の量で含まれ得る。
【００２８】
本発明の実施に際して使用に好適なアクリル酸アルキルは１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。かかるアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、イソ−ブチル、ｎ−ブチル、およびｔ−ブチルをはじめとするブチル異性体、ならびにペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルアルキル基の異性体よりなる群から選択することができる。好ましくは、アルキル基は１〜４個の炭素原子、より好ましくは１〜３個の炭素原子を有し、最も好ましくは、アルキル基はメチルである。
【００２９】
本明細書に記載されるような三元重合体組成物は、約２５℃未満またはそれに等しい温度で冷水溶液に可溶である。理論に縛られることなく、三元重合体は、酸またはカルボキシレート形でよりもむしろラクトン形で本質的に存在するアクリル酸アルキルを含む。本発明の組成物で、イタコン酸は、三元重合体の化学的環境に依存して、酸、塩、ラクトン、またはこれらの形の任意の組合せのような様々な形で存在することができる。様々な化学的条件下で形を変える三元重合体の能力は本明細書では熟慮されており、本明細書に記載されるおよび実施されるような今特許請求される本発明の機能を無効にしない。
【実施例】
【００３０】
実施例は例示のみを目的としており、本発明の範囲を限定することを意図されない。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
これらの実施例、比較例番号は表１に対応する。
【００３４】
（比較例１（Ｃ１））
非コート原紙を輝度、白色度、ハンター色（Ｈｕｎｔｅｒ Ｃｏｌｏｒ）、およびＴＡＰＰＩ（パルプ製紙業界技術協会）蛍光（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）について試験し、表１に示す結果を与えた。
【００３５】
（比較例２（Ｃ２））
コーティングを、ベースシートに塗布されるいかなるポリビニルアルコールも蛍光染料もなしに作った。
【００３６】
（比較例３（Ｃ３））
非コート原紙基材の表面を、蛍光染料およびＣＭＣ入りだがポリビニルアルコール促進剤なしの表２に記載するコーティングで１２ｇ／ｍ２でコートした。コート紙を輝度、白色度、色、および蛍光について試験し、表１に示す結果を与えた。
【００３７】
（比較例４（Ｃ４））
さらに百部当たり１．０部のセルボル（Ｃｅｌｖｏｌ）２０３Ｓ溶液が混合物に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００３８】
（比較例５（Ｃ５））
さらに百部当たり１．５部のセルボル２０３Ｓ溶液が混合物に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００３９】
（比較例６（Ｃ６））
さらに百部当たり２．０部のセルボル１０３溶液が混合物に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４０】
（実施例１）
さらに百部当たり１．０部の６．４モル％イタコン酸共重合体、６０％中和が混合物に乾燥状態で加えられたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４１】
（実施例２）
さらに百部当たり１．０部の４．２モル％イタコン酸共重合体、６０％中和が乾燥成分として混合物中に含まれたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４２】
（実施例３）
さらに百部当たり１．０部の１．８モル％イタコン酸共重合体、４０％中和が混合物に乾燥状態で加えられたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４３】
（実施例４）
さらに百部当たり１．０部の２．７モル％イタコン酸、２．９モル％アクリル酸メチル共重合体、３０％中和が混合物に乾燥状態で加えられたことを除いては比較例Ｃ３の方法を繰り返した。
【００４４】
（実施例５）
２Ｌポリマー反応釜を、オーバーヘッド撹拌機、２つのシリンジポンプおよびＮ２バブラーにさらに取り付けられたタップ−Ｈ２Ｏ冷却器に連結されたマルチ入口付属品付きクライゼン（Ｃｌａｉｓｅｎ）ヘッド、熱電対デバイス付きオーバーヘッド・サーモウェルならびにセプタムで組み立てた。かき混ぜ機は単一ＰＴＦＥ櫂であり、撹拌速度は８０ｒｐｍにセットした。反応釜に１０００ｇの酢酸ビニル（アルドリッチ・ケミカル社、米国ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，ＵＳＡ））、４０１ｇのＭｅＯＨ（イーエム・サイエンス（ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ））、１．５ｇのイタコン酸（アルドリッチ）、および０．６ｇのアクリル酸メチル（アルドリッチ）をチャージし、次にスパージング管を使って室温で２０分間脱ガスした。反応釜を次に油浴で還流（約６５℃）に加熱した。シリンジポンプ＃１にニートのアクリル酸メチルをチャージした。シリンジポンプ＃２にＭｅＯＨ中のイタコン酸の２４．７重量％溶液をチャージした。１００ｇのＭｅＯＨに溶解した２ｇのヴァゾ（ＶＡＺＯ）−６４（本願特許出願人）を反応器に加えた。シリンジポンプ＃１を次に作動させて０．０２６２ｃｃ／分でフィードし、シリンジポンプ＃２を作動させて０．４６ｃｃ／分でフィードした。重合液を１５９分間還流させ、次に８０ｇのＭｅＯＨ中の亜硝酸ナトリウム（アルドリッチ）の溶液を一度に加えて重合を停止させた。固形分はこの時点で１７．８％であると測定された。ポリマーはこうして４．１モル％イタコン酸および１．６モル％アクリル酸メチルである。ポリ酢酸ビニル三元重合体を３Ｌの丸底フラスコに移した。フラスコをロータリー・エバポレーターに取り付け、ＭｅＯＨ／酢酸ビニル共沸物を減圧で除去した。５００ｇのＭｅＯＨの添加、それに続く共沸蒸留を３回繰り返し、その時点で酢酸ビニルの除去は実質的に完了したと判断された。ポリ酢酸ビニルを７００ｇのＭｅＯＨに溶解させ、１ガロン防爆ステンレススチール・ブレンダー（エバーバッハ社、ミシガン州アン・アーバー（Ｅｂｅｒｂａｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ，ＭＩ））にチャージした。ブレンダーを１０，０００ｒｐｍで撹拌するようにセットし、次にメタノール中の４３０ｇの２５重量％ナトリウムメトキシド（アルドリッチ）をブレンダーのカバー中の小さな穴を通して加えた。生じた不均一混合物を１０分間撹拌し、次に１４３ｇの氷酢酸（イーエム・サイエンス）をゆっくり加えた。混合物を２分撹拌し、次に濾過した。ポリマー生成物をＭｅＯＨで３回、アセトンで１回リンスし、次に真空オーブン中８０℃で一晩乾燥させた。１５１ｇの白色三元重合体粉末を単離した。粘度は２１．８ｍＰａ−秒（ｃＰ）であると測定された（４％固形分水溶液がホエップラー落球法（Ｈｏｅｐｐｌｅｒ ｆａｌｌｉｎｇ ｂａｌｌ ｍｅｔｈｏｄ）で２０℃（６８°Ｆ）で測定されて）。ポリマーのＡＴＲモードでの赤外分析は、１７４５ｃｍ−１にラクトンカルボニル・ピーク、１７０５ｃｍ−１に酸カルボキシル、および１５７２ｃｍ−１にカルボン酸ナトリウムの存在を示した。
【００４５】
（実施例６〜１０）
実施例６〜１０は、重合時間が１７５分であり、イタコン酸（ＩＡ）およびアクリル酸メチル（ＭＡ）のプレチャージおよびフィード速度を表３に示されるように加減したことを除いては、実施例５について記載するのと同じように製造した。
【００４６】
（実施例１１）
実施例１１のイタコン酸共重合体は、容器に１．４１ｇのＩＡおよび１．４６ｇのＭＡをプレチャージし、次にＩＡ：ＭＡ：ＭｅＯＨの２１．３：１４．４：６４．３溶液の混合物を０．３９３ｃｃ／分で１６３分間フィードすることによって製造した。
【００４７】
（実施例１２〜１４）
実施例１２〜１４のイタコン酸共重合体は、重合をそれぞれ１７５、１３４、および１５９分後に停止させたことを除いては実施例５に記載されたように製造した。実施例１および２の共重合体は、ＩＡコモノマーをそれぞれ６．４および４．２モル％コモノマーを与えるための速度でフィードして、２０リットル規模で製造した。
【００４８】
【表３】
【００４９】
（実施例１５）
ポリマーの溶解性試験
樹脂の冷水溶解性は、２０ｍＬバイアルに５０ｍｇのポリマー、磁気撹拌バー、および３．０ｍＬの脱イオン水をチャージすることによって測定した。混合物を２２〜２５℃で撹拌し、ポリマーの＞９５％が溶解するまでの時間を測定した。結果を表４にまとめる。
【００５０】
Ｃ７は、＞９９％加水分解された、１７〜２３ｃＰ粘度の５〜６モル％アクリル酸メチル・ポリビニルアルコール共重合体である。
【００５１】
Ｃ８は、冷水に可溶であり、セルボル２０３Ｓに同等である、約８８％加水分解された、商業的に入手可能なポリビニルアルコールホモポリマーである。
【００５２】
Ｃ９は、２７〜３３ｃＰ粘度の＞９９％加水分解されたポリビニルアルコールホモポリマーである。
【００５３】
アクリル酸メチル共重合体またはホモポリマーは冷水に可溶ではない。
【００５４】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙の表面をコーティングするために有用な組成物であって、該コーティング組成物が４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９０モル％のビニルアルコールと約１〜約１０モル％のイタコン酸とを含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）酸共重合体を含む水性コーティング組成物であり、該共重合体が約５モル％未満の残存酢酸ビニル部分を含み、そして該ＰＶＡ共重合体が該コーティング組成物の水相に完全に溶解していることを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記ＰＶＡ酸共重合体が約１モル％〜約９モル％のイタコン酸を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ＰＶＡが約３モル％未満の残存酢酸ビニル部分と約２モル％〜約８モル％のイタコン酸とを含むことを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ＰＶＡが約１モル％未満の残存酢酸ビニル部分と約３モル％〜約６モル％のイタコン酸とを含むことを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記ＰＶＡ共重合体が約１モル％〜約９モル％のイタコン酸と約１モル％〜約９モル％のアクリル酸アルキルとを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記ＰＶＡ共重合体が約２モル％〜約８モル％のイタコン酸と約１モル％〜約９モル％のアクリル酸アルキルとを含むことを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記ＰＶＡ共重合体が約３モル％〜約６モル％のイタコン酸と約１モル％〜約９モル％のアクリル酸アルキルとを含むことを特徴とする請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記コーティング組成物が４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９０モル％のビニルアルコールと約１〜約１０モル％のイタコン酸とを含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）酸共重合体を含む水性コーティング組成物であり、該共重合体が約５モル％未満の残存酢酸ビニル部分を含み、そして該ＰＶＡ共重合体が該コーティング組成物の水相に完全に溶解している紙コーティング組成物の調製方法であって、少なくとも約１モル％のイタコン酸をさらに含むＰＶＡ共重合体を乾燥固体成分として加える工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
（１）少なくとも約１モル％のイタコン酸を含むＰＶＡ／イタコン酸共重合体を乾燥固体成分として水性コーティング組成物に加えることによって高固形分ＰＶＡ含有紙コーティング組成物を調製する工程と、（２）水性ＰＶＡ含有紙コーティングを紙物品の表面に塗布する工程とを含むことを特徴とする紙物品のコーティング方法。
【請求項１０】
ビニルアルコール、アクリル酸メチル、およびイタコン酸部分を含む三元重合体組成物であって、（ｉ）該三元重合体が約５モル％未満の酢酸ビニル部分を含み、（ｉｉ）該アクリル酸メチル・コモノマーが少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、（ｉｉｉ）該イタコン酸コモノマーが少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、かつ、（ｉｖ）該三元重合体のアクリル酸メチルがラクトンの形で存在することを特徴とする組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の共重合体組成物を含むことを特徴とする水溶性フィルム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の水溶性フィルムを含むことを特徴とする物品。
【請求項１３】
請求項１０に記載の組成物を含むことを特徴とする水溶性フィルム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の水溶性フィルムを含むことを特徴とする物品。
【請求項１】
紙の表面をコーティングするために有用な組成物であって、該コーティング組成物が４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９０モル％のビニルアルコールと約１〜約１０モル％のイタコン酸とを含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）酸共重合体を含む水性コーティング組成物であり、該共重合体が約５モル％未満の残存酢酸ビニル部分を含み、そして該ＰＶＡ共重合体が該コーティング組成物の水相に完全に溶解していることを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記ＰＶＡ酸共重合体が約１モル％〜約９モル％のイタコン酸を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ＰＶＡが約３モル％未満の残存酢酸ビニル部分と約２モル％〜約８モル％のイタコン酸とを含むことを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ＰＶＡが約１モル％未満の残存酢酸ビニル部分と約３モル％〜約６モル％のイタコン酸とを含むことを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記ＰＶＡ共重合体が約１モル％〜約９モル％のイタコン酸と約１モル％〜約９モル％のアクリル酸アルキルとを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記ＰＶＡ共重合体が約２モル％〜約８モル％のイタコン酸と約１モル％〜約９モル％のアクリル酸アルキルとを含むことを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記ＰＶＡ共重合体が約３モル％〜約６モル％のイタコン酸と約１モル％〜約９モル％のアクリル酸アルキルとを含むことを特徴とする請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記コーティング組成物が４０重量％未満の水を含み、かつ、少なくとも約９０モル％のビニルアルコールと約１〜約１０モル％のイタコン酸とを含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）酸共重合体を含む水性コーティング組成物であり、該共重合体が約５モル％未満の残存酢酸ビニル部分を含み、そして該ＰＶＡ共重合体が該コーティング組成物の水相に完全に溶解している紙コーティング組成物の調製方法であって、少なくとも約１モル％のイタコン酸をさらに含むＰＶＡ共重合体を乾燥固体成分として加える工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
（１）少なくとも約１モル％のイタコン酸を含むＰＶＡ／イタコン酸共重合体を乾燥固体成分として水性コーティング組成物に加えることによって高固形分ＰＶＡ含有紙コーティング組成物を調製する工程と、（２）水性ＰＶＡ含有紙コーティングを紙物品の表面に塗布する工程とを含むことを特徴とする紙物品のコーティング方法。
【請求項１０】
ビニルアルコール、アクリル酸メチル、およびイタコン酸部分を含む三元重合体組成物であって、（ｉ）該三元重合体が約５モル％未満の酢酸ビニル部分を含み、（ｉｉ）該アクリル酸メチル・コモノマーが少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、（ｉｉｉ）該イタコン酸コモノマーが少なくとも約１モル％から約９モル％までの量で存在し、かつ、（ｉｖ）該三元重合体のアクリル酸メチルがラクトンの形で存在することを特徴とする組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の共重合体組成物を含むことを特徴とする水溶性フィルム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の水溶性フィルムを含むことを特徴とする物品。
【請求項１３】
請求項１０に記載の組成物を含むことを特徴とする水溶性フィルム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の水溶性フィルムを含むことを特徴とする物品。
【公表番号】特表２００７−５１４０７５（Ｐ２００７−５１４０７５Ａ）
【公表日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４５３９７（Ｐ２００６−５４５３９７）
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４２１５６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５９２４８
【国際公開日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４２１５６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５９２４８
【国際公開日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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