紙用塗料レオロジーの改変
低い高剪断粘度および良好な保水性を得るために紙用塗料組成物に添加される増粘剤組成物。本増粘剤組成物は、１０％未満の会合成分含量、１００万未満の分子量および少なくとも１０重量％の酸含量を有する会合型増粘剤を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙用塗料に関し、具体的には紙用塗料レオロジーの改変に関する。
【０００２】
先行技術には、様々なタイプのポリマー増粘剤が、数多く記載されている。それらは多くの場合、アルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性の水性エマルションの形態をとっている。
【０００３】
国際公開公報第００／３４３６１号には、親水性ユニットとジハロゲノ化合物とペンダント疎水成分を含有する部分とからなる主鎖を含む櫛型ポリマーが記載されている。このポリマーは、ラテックスペイント用の増粘剤として、特に適している。疎水性基は前もって形成されたポリマーの主鎖に取り付けられる。
【０００４】
国際公開公報第０２／１２３６０号には、ペイントなどの塗料組成物中の会合型増粘剤（associative thickener）として役立つ、コポリマー微粒子の水分散系が記載されている。例示されている増粘剤は、少なくとも１０重量％の会合性モノマーを含む。
【０００５】
米国特許第５４７８６０２号には、アルカリ膨潤性の複合疎水成分の会合型増粘剤を含有する水性塗料組成物の適用による基材の塗工が記載されている。このポリマーはアルカリ膨潤性であるから、ポリマーが可溶性でない程度に架橋されていなければならない。
【０００６】
会合型増粘剤が、少ない用量で低い高剪断粘度をもたらすことは周知である。したがって、これらは他のタイプの合成増粘剤に対して経済的利点を持ちうる。しかし、同様に周知である会合型増粘剤の問題点は、それらが低い保水性をもたらすことである。そのため、会合型増粘剤の経済的利点は、通常、保水性が重要でない場合にしか得られない。
【０００７】
塗工カラーの保水性は、紙塗工プロセスの操業性に絶大な影響を有する。塗工カラーは、紙の表面と接触すると直ちに毛管作用により、それが含有している水の大部分を失うが、その程度は基材の吸収性に依存する。ニップ内およびブレード下の圧力も脱水を促す。塗工カラーからの水の放出は、以下の帰結を持ちうる。
【０００８】
湿潤塗料の固形分が増加することにより、塗料がブレードと接触する前に、塗料のレオロジーが変化してしまう。最悪の場合、塗料が厚くて動かない「濾過ケーク」を形成し、それがストリークを発生させ、更にはウェブの破損を引き起こしうる。
【０００９】
紙が吸収した水は、紙の内部結合力を低下させ、張力による引裂きを起こりやすくする。
【００１０】
コーターヘッドから再循環される塗工カラーの固形分は、数時間のうちに５％以上増加しうる。なぜなら、放出される水が多すぎると、塗工カラー中の水溶性ポリマーの濃度もはるかに低くなるからである。この現象は、プレコーティング段階でもよく見られる。
【００１１】
塗工カラーの固形分が増加するほど、均一な塗膜を適用することは困難になる。塗膜重量を一定に維持するには、多くの場合、ブレード圧力を増加させる必要がある。
【００１２】
紙の製造においては、塗工速度の向上が、絶えず求められる傾向があり、それには高剪断粘度を低下させる必要がある。低い高剪断粘度は、会合型増粘剤によって得ることができるものの、これらの増粘剤は保水性が低いため、塗料からの水が紙に浸透することにより、紙が弱くなりうる。そしてそれが塗工速度に許容できない制限を設けることになりうる。また、塗料からの水の迅速な放出が、塗料の望ましい平滑化を妨げる場合もある。
【００１３】
塗料組成物が低い高剪断粘度を示さない場合は、塗工装置のロッド圧力が、かなり増加しうる。一方、塗料組成物がロッド上での低い保水性をもたらす場合は、圧力は、不安定になる傾向を示す。どちらの場合も、これは塗工紙への損傷および／またはコーターの操業性の低下を生じうる。
【００１４】
保水性を改善するには、会合型増粘剤と共に他の物品を添加する必要があり、これら増粘剤の経済的利点はもはや得られない。会合型増粘剤を紙塗工に用いるにあたって、会合型増粘剤を紙塗工に用いることの経済的利益が得られるように、追加の保水助剤を添加せずに保水性を改善しようという提案は、本発明者らが知る限り、なされていない。
【００１５】
本発明は、この課題に対処するためになされたものである。
【００１６】
本発明によれば、増粘剤の会合成分含量が１０％未満であり、増粘剤の分子量が約１００万未満であり、かつ酸含量が少なくとも１０重量％であることを特徴とする会合型増粘剤を含む、紙用塗料のレオロジーを改変するための組成物が提供される。
【００１７】
本発明者らは、上記３つのパラメータ、すなわち会合成分含量、分子量、および酸含量を上記所定の範囲内に調節することにより、保水助剤を添加しなくても、低い高剪断粘度と良好な保水性との両方をもたらす会合型増粘剤組成物が得られることを発見した。
【００１８】
上記３つのパラメータは低い高剪断粘度と良好な保水性との望ましい組合せを得るのに不可欠であると考えられるが、増粘剤の用量も増粘剤の性能に対して影響を有するだろうことは、理解しなければならない。例えば分子量を低下させると、望ましい粘度を得るには、用量の増加が必要になりうる。また、酸含量を低下させると増粘剤の効率が低下しうるので、用量を増加させる必要が生じうる。これらの帰結を正しく理解すれば、望ましい結果を得るために限られた量の実験を行うだけで、適切な調節を行うことができるようになる。
【００１９】
低い高剪断粘度を得るための会合型増粘剤は、周知である。それらは、疎水性末端基または疎水性側鎖を有する親水性水溶性ポリマーを含む。疎水性末端基は脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素であることができ、それらは水不溶性である。それらは、その可撓性が保たれるように、親水性スペーサーによって親水性ポリマー主鎖に結合することができる。それらの構造は界面活性剤の構造に似ている。疎水性基間または疎水性側鎖間の相互作用が、低剪断時に極めて高い粘度をもたらすと考えられている。様々なタイプの会合型増粘剤があるが、本発明の目的に一般に有用なものは、エチレン性不飽和モノマー、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリラート、マレイン酸、または無水マレイン酸、マレアート、イタコン酸、イタコナート、アリルエーテル、およびビニルエステルなどから形成される。理想的には、モノマーの選択は、ポリマーが中性ｐＨでは水に不溶であるが、アルカリ条件下、例えばｐＨ８〜１０以上では溶解するように行われる。ポリマーは、典型的には、モノマーの水性乳化重合により、ポリマーの水性エマルションが形成されるように製造される。本発明との関係で特に興味深いポリマーは、疎水性アルカリ可溶性エマルションであって、親水性ポリマー主鎖がアクリラート（例えばアクリル酸エチル）、アクリル酸、およびメタクリル酸などのモノマーから誘導されるアルカリ可溶性ポリアクリレートを含むものである。疎水性側鎖は、例えばポリオキシエチレンのオキシドスペーサーなどによって、ポリマー主鎖に取り付けられる。通常、疎水性側鎖は、疎水性側鎖を含有するエチレン性不飽和モノマーを含めることによって提供される。典型的には、疎水性側鎖はＣ８〜Ｃ３０アルキル基である。したがって疎水性側鎖部分は、例えばアクリルアミド、アクリラート、またはアリルオキシなどのエチレン性不飽和成分に結合させることができる。増粘効果はモノマーの比を変えることによって調節することができる。これはすべて周知である。ペイント増粘剤、印刷ペーストなどとして使用される会合型増粘剤の例は、欧州特許出願第０２１６４７９Ａ１号に開示されている。欧州特許出願第００１３８３６Ａ１号および００１１８０６Ａ１号には、他の会合型増粘剤が詳述されている。これらは、上述した本発明の記載に従って修正されることを条件として、本発明に使用することができる。
【００２０】
会合型増粘剤は、１００万未満の分子量で、少なくとも１０重量％の酸含量および１０％未満の会合性モノマー含量という特別な組合せを有していなければならないことを、本発明者らは発見した。７００，０００未満の分子量は本発明での使用に特に適していることがわかった。とりわけ好ましい分子量範囲は７０，０００〜１５０，０００、そして最も好ましくは７０，０００〜１００，０００未満である。
【００２１】
ポリマーは、分岐剤もしくは架橋剤および／または連鎖移動剤を含めて製造することができる。しかし、分岐剤または架橋剤の量は、ポリマーが少なくともアルカリ中では実質上可溶性になるような量で使用されることが好ましい。したがってポリマーは、実質的に直鎖ポリマー、分岐ポリマーまたは若干架橋したポリマーであることができる。とはいえ、ポリマーは、望ましくは、ポリマーが不溶性になるほど架橋されていてはならない。架橋剤の量は、一般に２０００ｐｐｍ未満（重量ベース）、好ましくは１０００ｐｐｍ未満である。通例、架橋剤の量は、５００ｐｐｍ未満、例えば１ｐｐｍまたは２ｐｐｍから例えば１００ｐｐｍまでの範囲、好ましくは５ｐｐｍから２０ｐｐｍまたは３０ｐｐｍまでの範囲にある。架橋剤は、ポリエチレン性不飽和モノマー、例えばメチレンビスアクリルアミド、ブタンジオールジアクリラート、および塩化テトラアリルアンモニウムなどであることができる。
【００２２】
本発明での使用にとって好ましい増粘剤は、１００万未満の分子量、好ましくは１０，０００〜７００，０００、より好ましくは５０，０００〜２００，０００または２５０，０００、最も好ましくは７０，０００〜１００，０００未満の範囲の分子量を有する、アクリル酸エチル／メタクリル酸／ステアレス１０エトキシレートアリルエーテルのアルカリ可溶性水性エマルションである。所望であれば、架橋剤および開始剤を含めることができる。
【００２３】
これらのポリマーは穏やかな会合性を有し、その会合成分含量は、好ましくは５％を超えず、より好ましくは２．５％未満である。
【００２４】
酸官能性（acid functionality）は任意の適切な酸（メタクリル酸、アクリル酸、またはそれらの混合物が好ましい）によっても提供することができる。酸含量は（ポリマーの重量に基づいて）１０〜７０重量％、好ましくは２０〜５０重量％であることができる。既述のように、上記パラメータの正確な値は、特定の塗工操作が要求する粘度および保水性ならびに塗料組成物中の増粘剤の用量を考慮して選択される。
【００２５】
使用時には、従来どおりに配合されたプレコート用またはトップコート用塗料組成物に、本発明の増粘剤を含める。塗料組成物中の本発明増粘剤の用量は、要求される粘度が達成される範囲で、可能な限り低く保たれる。例えば、多くのトップコート配合物では、０．２ｐｐｈの増粘剤用量により、１００ｒｐｍで約１０００〜１４００ｍＰａｓの目標ブルックフィールド粘度（「ロールおよびブレード（ｒｏｌｌ ａｎｄ ｂｌａｄｅ）」塗工法で典型的な値）と、約１００ｇ／ｍ２以下の良好な保水性とが得られる。別段の表示がない限り、粘度は２５℃で測定する。
【００２６】
目標粘度は、使用予定の塗工方法をある程度考慮して選択される。したがって、フィルムプレスの場合、目標ブルックフィールド粘度は、７００〜１０００ｍＰａｓ程度であり、一方、ジェットアプリケーターの場合、目標ブルックフィールド粘度は２０００〜２５００ｍＰａｓ程度である。場合によっては、要求される粘度を達成するために用量を変更する必要がある。もちろん、所望の粘度を得るために増粘剤の用量を変えると、保水性も変わりうる。しかし、そのような場合は、増粘剤の酸含量を調節することによって、良好な保水性を確保することができる。
【００２７】
使用時の塗料組成物は、約８〜１０程度、好ましくは８．５〜９．５程度の、穏和なアルカリ性であることが好ましい。必要な場合は、例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリを添加することなどによって、ｐＨを調節することができる。
【００２８】
本発明は、紙用塗料のレオロジーを改変する方法であって、塗料組成物に先に記載した増粘剤を添加することを含む方法も提供する。
【００２９】
更に本発明は、紙塗工方法であって、先に記載した増粘剤を含む紙用塗料組成物を紙または板紙に塗工することを含む方法を提供する。
【００３０】
本発明の増粘剤は、あらゆる紙塗工方法に、考えうるあらゆる塗膜重量（例えば２〜２５ｇ／ｍ２）で使用することができる。本増粘剤は、プレコート用、ミドルコート用、およびトップコート用の塗料組成物に使用することができ、任意の顔料および結合剤と共に使用することができる。
【００３１】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく例示する。
【実施例１】
【００３２】
会合型増粘剤の調製
撹拌機、温度計、窒素注入口、および窒素排出口、冷却器ならびに供給ラインを装着した７００ｍｌ樹脂槽に、脱イオン水１５７．６２ｇおよびＤｉｓｐｏｎｉｌ ＦＥＳ９９３（硫酸アルキルエーテル、ナトリウム塩）１０．５ｇを投入した。
【００３３】
樹脂槽の内容物を８５℃まで加熱した後、窒素で３０分間脱気した。
【００３４】
アクリル酸エチル１４３．７５ｇ、メタクリル酸１００．００ｇ、ステアレス−１０エトキシレートアリルエーテル６．２５ｇ、およびｎ−ドデシルメルカプタン１．２５ｇを脱イオン水１６２．６２ｇ中のＤｉｓｐｏｎｉｌ ＦＥＳ９９３ １０．５ｇに混合することにより、水性エマルションを調製した。
【００３５】
過硫酸アンモニウム０．５０ｇを水３７．５ｇに溶解することにより、開始剤供給物を調製した。
【００３６】
脱気後、水５ｇに溶解した過硫酸アンモニウム０．２５ｇを反応器に添加し、次に上記エマルションおよび開始剤を、それぞれ２時間および３時間かけて供給した。
【００３７】
供給時間中は、反応器の内容物を８３〜８７℃の間に保ち、残存モノマー含量を減らすために更に１時間、８５℃に保った。
【００３８】
次に、内容物を４０℃未満に冷却し、濾過した。
【００３９】
これにより、不揮発分が４１．０％で約１５０，０００の分子量を有する水性エマルションポリマーを得た。
【実施例２】
【００４０】
以下の配合表に従ってトップコートを調製した。
１２００ｃｐｓで混合
ＣａＣＯ３（Ｃａｒｂｉｔａｌ ９５）６０部
粘土（Ｓｕｐｒａｗｈｉｔｅ ９５）４０部
ＳＢラテックス（ＤＬ ９５０）１０部
固形分：６０％。
【００４１】
この混合物に様々な増粘剤を添加し、１．０％水酸化ナトリウム溶液の添加により、ｐＨを調節した。増粘剤の用量と、得られた高剪断粘度および保水性を、下記表１に記載する。
【００４２】
【表１】
【００４３】
対照および試料Ａ〜Ｅの組成は以下のとおりである（すべて重量パーセント）。
対照：市販のカルボキシメチルセルロース
Ａ：市販の疎水性アルカリ膨潤性エマルションＨＡＳＥ
Ｂ：アクリル酸エチル５５％、メタクリル酸４０％、ステアレス１０エトキシレートアリルエーテル５％
Ｃ：アクリル酸エチル５７．５％、メタクリル酸４０％、ステアレス１０エトキシレートアリルエーテル２．５％
Ｄ：アクリル酸エチル５８％、メタクリル酸４０％、ステアレス２５メタクリレート２％
Ｅ：アクリル酸エチル５８％、メタクリル酸４０％、ステアレス１０エトキシレートアリルエーテル２％。
【００４４】
組成物Ｂ〜Ｅは約５０００ｐｐｍのｎ−ドデシルメルカプタンも含む。
【００４５】
結果を評価するために、本発明組成物の粘度および保水性を、増粘剤がカルボキシメチルセルロースである対照試料およびＨＡＳＥ増粘剤Ａと比較することによって、本発明の組成物を判定した。本発明の増粘剤は、対照よりも低い高剪断粘度と、ほぼ同じ保水性とを与えた。ＨＡＳＥ増粘剤は、本発明の増粘剤とほぼ同じ高剪断粘度をもたらしたが、保水性はかなり悪化した。ＨＡＳＥ増粘剤の用量および本発明増粘剤の用量がほぼ同じであることに注意されたい。
【００４６】
保水性ＧＷＲ（ｇｓｍ）
保水性は、重量測定式保水度計で、ドウェル時間２分、圧力１．５バールおよび５μｍポリカーボネート膜フィルターというパラメータを使用して、ｇｓｍの単位で測定した。
【００４７】
高剪断粘度（ＨＳＶ）
高剪断粘度は、コーンプレート粘度計により、１００００ｓ−１にて、ｍＰａｓの単位で測定した。
【実施例３】
【００４８】
実施例２で使用した試料のうちいくつかをトップコート組成物に添加した。用量と、その結果得られる粘度および保水性を、下記表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
上記の結果は、実施例２の結果を裏付けている。すなわち、本発明の増粘剤（ＢおよびＣ）では、低い高剪断粘度と良好な保水性とを得ることが可能である。これに対して、典型的なＨＡＳＥ増粘剤（Ａ）も低い高剪断粘度を与えるが、保水性は低い。
【００５１】
ＡＣＡＶは、シリンダー内の圧力によって試料を毛管に押し込む毛管粘度計を使って測定した。シリンダー内の圧力を測定し、毛管を通る試料の流速を知ることにより、剪断速度と試料の粘度を決定することができる。
【００５２】
保水性は、重量測定式保水度計で、ドウェル時間２．０分、圧力０．５バールおよび５マイクロメーター膜フィルターというパラメータを使用し、２０ｍｌの試料を使って測定した（下記の実施例４および５でも同じ方法で保水性を測定した）。
【実施例４】
【００５３】
プレコート配合物を以下のように調製した。
ＣａＣＯ３ １００部
ＳＢ−ラテックス １０部
固形分：６３．０％
ｐＨ：９
目標ブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）：９００ｍＰａｓ
【００５４】
試料を下記表３に示す用量でプレコート配合物に添加した。表３には、結果として得られた粘度および保水性も示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】
上記の結果は、対照試料およびＨＡＳＥ増粘剤Ａが低い保水性を提供するのに対して、本発明の増粘剤は要求される粘度と良好な保水性とを提供することを示している。
【実施例５】
【００５７】
プレコート配合物を以下のように調製した。
ＣａＣＯ３ １００部
ＳＢラテックス ６部
デンプン ６部
固形分：６２％
ｐＨ：８．５
目標ブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）：８００ｍＰａｓ
【００５８】
増粘剤組成物の試料を下記表４に示す用量でプレコート配合物に添加した。表４には、結果として得られた粘度および保水性も示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
上記の結果は、対照およびＨＡＳＥ増粘剤Ａの保水性が、デンプンを含有しない実施例４のプレコート配合物よりも良好であることを示している。しかし本発明の増粘剤は、更に著しく改善された保水性を有する。
【実施例６】
【００６１】
市販ＨＡＳＥ増粘剤、市販ＡＳＥ増粘剤、および本発明の増粘剤組成物から選択される増粘剤組成物を用いて、種々の塗料配合物を調製した。それら塗料配合物の組成を表５に示す。
【００６２】
【表５】
【００６３】
試料Ｆ：アクリル酸エチル５７．５％、メタクリル酸４０％、ステアレス２０エトキシレートアリルエーテル２．５％。
【００６４】
上記の配合物に対して以下の試験を行った。
ブルックフィールド粘度２０ｒｐｍ、１００ｒｐｍを４分で測定。
ＡＡＧＷＲを圧力２バールで２分間測定。
ハーキュレス高剪断粘度を測定（ＦＦボブ、６６００ｒｐｍ、１３８，５３４ １／秒）。
測定間に３分間の遅延時間を置いて２回実行。
結果を表６に示す。
【００６５】
【表６】
【００６６】
上記の結果は、試料Ｆが、低い高剪断粘度値と保水性値との優れた組合せを提供することを示している。更に試料Ｆは、従来の会合型増粘剤（市販ＨＡＳＥ）よりもかなり改善された保水性を示す。これは図１からも明らかである。
【実施例７】
【００６７】
パイロット試験で、増粘剤組成物試料Ｆを塗料配合物に使用して、紙に塗工を施した。使用した条件の詳細は以下のとおりである。
基材紙：４２ｇ／ｍ２
速度：１８２０ｍ／分
塗膜重量：７ｇ／ｍ２／面
塗工ユニット：フィルムプレス、片面
配合表： 参照試料 試料Ｆ
・顔料混合物 １００部 １００部
・ＳＢ−ラテックス（ＤＬ ９２０） ８部 ８．５部
・デンプン（Ｒａｉｓａｍｙｌ ３０２Ｅ） ６部 ３．５部
・ＦＷＡ（Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ Ｐ） ０．６部 ０．６部
・試料Ｆ − ０．２部。
結果を表７に示す。
【００６８】
【表７】
【００６９】
所見
１．操業性の改善
２．高剪断粘度の低下（ロッド圧力の低下）
３．動的保水性の向上（ロッド圧力の上昇なし）
４．試料Ｆによるミスティングの低下
５．塗工カラーの不揮発分を増加させることができたであろう。
【００７０】
会合型増粘剤組成物試料Ｆは低い高剪断粘度を提供し、それがロッド圧力の低下を与えると共に、保水性の向上がロッド圧力をより一層安定させる。
【実施例８】
【００７１】
増粘剤組成物試料Ｆおよび他の様々な増粘剤組成物を塗料配合物に使用して、プレコーティングパイロット試験で、紙に塗工を施した。
基材紙：無塗工、５２ｇ／ｍ２（９０ｇ／ｍ２グレード用基材紙）
プレコーティング：
配合表：
ＮＰＳ ＣａＣＯ３（Ｃｏｖｅｒｃａｒｂ ６０−ＬＶ）１００部
ＳＢ−ラテックス（ＤＬ ９２０）８部
デンプン（３０２ ＥＳＰ）４部
ＦＷＡ（Ｔｉｎｏｐａｌ ＡＢＰ−Ｚ）０．６部
プレコーティング条件：
ｐＨ：約８．５
固形分：６２％
ブルックフィールド：８００〜９００ｍＰａｓ 温度：２９〜３１℃
方法：Ｓｙｍ−ｓｉｚｅｒ（両面）
速度：１５００ｍ／分
塗膜重量：９ｇ／ｍ２／面
ロッド直径：２０ｍｍ
水分：３．５％。
結果を表８に示す。
【００７２】
【表８】
【００７３】
上記の結果は、本発明の増粘剤が、ＣＭＣまたは市販ＡＳＥ増粘剤と比較して、低い高剪断粘度と保水性との最適な組合せを示すことを明らかにしている。ＣＭＣは低い高剪断粘度を与えたが、得られる保水性は低いことがわかる。市販ＡＳＥ増粘剤は低い高剪断粘度を提供する用量では低い保水性を与え、同じ増粘剤を良好な保水性を与える用量にすると、高剪断粘度が悪化する。更に、本発明の増粘剤を使って製造した塗料組成物は、より良い操業性を示すと共に、ミスティングが全くないかまたは少ない。
【実施例９】
【００７４】
増粘剤組成物試料Ｆおよび他の様々な増粘剤組成物を塗料配合物に使用して、トップコーティングパイロット試験で、紙に塗工を施した。
基材紙：プレ塗工紙、５２ｇ／ｍ２（６５ｇ／ｍ２グレード用プレ塗工紙）
配合表：
微細ＣａＣＯ３（Ｃｏｖｅｒｃａｒｂ ８５）７０部
微細粘土（Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ ９０）３０部
ＳＢ−ラテックス（ＸＺ ９６４４５）１１部
ＰＶＡ（Ａｉｒｖｏｌ １０３）０．６部
ステアリン酸Ｃａ（Ｒａｉｓａｃｏｔｅ ＣＡＳ ５０）０．６部
硬化剤（Ｂａｃｏｔｅ ２０）０．２部
ＦＷＡ（Ｔｉｎｏｐａｌ ＡＢＰ−Ｚ）０．６部
コーティング条件：
ｐＨ：約８．５
固形分：６３％
ブルックフィールド：１２００〜１５００ｍＰａｓ
温度：２７〜２８℃
方法：Ｏｐｔｉｃｏａｔ−ｊｅｔ
速度：１５００ｍ／分
塗膜重量：９ｇ／ｍ２／面
ブレード幅：０．４５７ｍｍ
水分：５．０％。
結果を表９に示す。
【００７５】
【表９】
【００７６】
これは、本発明の会合型増粘剤が低い高剪断粘度と良好な保水性との最適な組合せを提供することを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、従来品と本発明の会合型増粘剤におけるＡＡＧＷＲ対ブルックフィールド粘度の関係を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙用塗料に関し、具体的には紙用塗料レオロジーの改変に関する。
【０００２】
先行技術には、様々なタイプのポリマー増粘剤が、数多く記載されている。それらは多くの場合、アルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性の水性エマルションの形態をとっている。
【０００３】
国際公開公報第００／３４３６１号には、親水性ユニットとジハロゲノ化合物とペンダント疎水成分を含有する部分とからなる主鎖を含む櫛型ポリマーが記載されている。このポリマーは、ラテックスペイント用の増粘剤として、特に適している。疎水性基は前もって形成されたポリマーの主鎖に取り付けられる。
【０００４】
国際公開公報第０２／１２３６０号には、ペイントなどの塗料組成物中の会合型増粘剤（associative thickener）として役立つ、コポリマー微粒子の水分散系が記載されている。例示されている増粘剤は、少なくとも１０重量％の会合性モノマーを含む。
【０００５】
米国特許第５４７８６０２号には、アルカリ膨潤性の複合疎水成分の会合型増粘剤を含有する水性塗料組成物の適用による基材の塗工が記載されている。このポリマーはアルカリ膨潤性であるから、ポリマーが可溶性でない程度に架橋されていなければならない。
【０００６】
会合型増粘剤が、少ない用量で低い高剪断粘度をもたらすことは周知である。したがって、これらは他のタイプの合成増粘剤に対して経済的利点を持ちうる。しかし、同様に周知である会合型増粘剤の問題点は、それらが低い保水性をもたらすことである。そのため、会合型増粘剤の経済的利点は、通常、保水性が重要でない場合にしか得られない。
【０００７】
塗工カラーの保水性は、紙塗工プロセスの操業性に絶大な影響を有する。塗工カラーは、紙の表面と接触すると直ちに毛管作用により、それが含有している水の大部分を失うが、その程度は基材の吸収性に依存する。ニップ内およびブレード下の圧力も脱水を促す。塗工カラーからの水の放出は、以下の帰結を持ちうる。
【０００８】
湿潤塗料の固形分が増加することにより、塗料がブレードと接触する前に、塗料のレオロジーが変化してしまう。最悪の場合、塗料が厚くて動かない「濾過ケーク」を形成し、それがストリークを発生させ、更にはウェブの破損を引き起こしうる。
【０００９】
紙が吸収した水は、紙の内部結合力を低下させ、張力による引裂きを起こりやすくする。
【００１０】
コーターヘッドから再循環される塗工カラーの固形分は、数時間のうちに５％以上増加しうる。なぜなら、放出される水が多すぎると、塗工カラー中の水溶性ポリマーの濃度もはるかに低くなるからである。この現象は、プレコーティング段階でもよく見られる。
【００１１】
塗工カラーの固形分が増加するほど、均一な塗膜を適用することは困難になる。塗膜重量を一定に維持するには、多くの場合、ブレード圧力を増加させる必要がある。
【００１２】
紙の製造においては、塗工速度の向上が、絶えず求められる傾向があり、それには高剪断粘度を低下させる必要がある。低い高剪断粘度は、会合型増粘剤によって得ることができるものの、これらの増粘剤は保水性が低いため、塗料からの水が紙に浸透することにより、紙が弱くなりうる。そしてそれが塗工速度に許容できない制限を設けることになりうる。また、塗料からの水の迅速な放出が、塗料の望ましい平滑化を妨げる場合もある。
【００１３】
塗料組成物が低い高剪断粘度を示さない場合は、塗工装置のロッド圧力が、かなり増加しうる。一方、塗料組成物がロッド上での低い保水性をもたらす場合は、圧力は、不安定になる傾向を示す。どちらの場合も、これは塗工紙への損傷および／またはコーターの操業性の低下を生じうる。
【００１４】
保水性を改善するには、会合型増粘剤と共に他の物品を添加する必要があり、これら増粘剤の経済的利点はもはや得られない。会合型増粘剤を紙塗工に用いるにあたって、会合型増粘剤を紙塗工に用いることの経済的利益が得られるように、追加の保水助剤を添加せずに保水性を改善しようという提案は、本発明者らが知る限り、なされていない。
【００１５】
本発明は、この課題に対処するためになされたものである。
【００１６】
本発明によれば、増粘剤の会合成分含量が１０％未満であり、増粘剤の分子量が約１００万未満であり、かつ酸含量が少なくとも１０重量％であることを特徴とする会合型増粘剤を含む、紙用塗料のレオロジーを改変するための組成物が提供される。
【００１７】
本発明者らは、上記３つのパラメータ、すなわち会合成分含量、分子量、および酸含量を上記所定の範囲内に調節することにより、保水助剤を添加しなくても、低い高剪断粘度と良好な保水性との両方をもたらす会合型増粘剤組成物が得られることを発見した。
【００１８】
上記３つのパラメータは低い高剪断粘度と良好な保水性との望ましい組合せを得るのに不可欠であると考えられるが、増粘剤の用量も増粘剤の性能に対して影響を有するだろうことは、理解しなければならない。例えば分子量を低下させると、望ましい粘度を得るには、用量の増加が必要になりうる。また、酸含量を低下させると増粘剤の効率が低下しうるので、用量を増加させる必要が生じうる。これらの帰結を正しく理解すれば、望ましい結果を得るために限られた量の実験を行うだけで、適切な調節を行うことができるようになる。
【００１９】
低い高剪断粘度を得るための会合型増粘剤は、周知である。それらは、疎水性末端基または疎水性側鎖を有する親水性水溶性ポリマーを含む。疎水性末端基は脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素であることができ、それらは水不溶性である。それらは、その可撓性が保たれるように、親水性スペーサーによって親水性ポリマー主鎖に結合することができる。それらの構造は界面活性剤の構造に似ている。疎水性基間または疎水性側鎖間の相互作用が、低剪断時に極めて高い粘度をもたらすと考えられている。様々なタイプの会合型増粘剤があるが、本発明の目的に一般に有用なものは、エチレン性不飽和モノマー、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリラート、マレイン酸、または無水マレイン酸、マレアート、イタコン酸、イタコナート、アリルエーテル、およびビニルエステルなどから形成される。理想的には、モノマーの選択は、ポリマーが中性ｐＨでは水に不溶であるが、アルカリ条件下、例えばｐＨ８〜１０以上では溶解するように行われる。ポリマーは、典型的には、モノマーの水性乳化重合により、ポリマーの水性エマルションが形成されるように製造される。本発明との関係で特に興味深いポリマーは、疎水性アルカリ可溶性エマルションであって、親水性ポリマー主鎖がアクリラート（例えばアクリル酸エチル）、アクリル酸、およびメタクリル酸などのモノマーから誘導されるアルカリ可溶性ポリアクリレートを含むものである。疎水性側鎖は、例えばポリオキシエチレンのオキシドスペーサーなどによって、ポリマー主鎖に取り付けられる。通常、疎水性側鎖は、疎水性側鎖を含有するエチレン性不飽和モノマーを含めることによって提供される。典型的には、疎水性側鎖はＣ８〜Ｃ３０アルキル基である。したがって疎水性側鎖部分は、例えばアクリルアミド、アクリラート、またはアリルオキシなどのエチレン性不飽和成分に結合させることができる。増粘効果はモノマーの比を変えることによって調節することができる。これはすべて周知である。ペイント増粘剤、印刷ペーストなどとして使用される会合型増粘剤の例は、欧州特許出願第０２１６４７９Ａ１号に開示されている。欧州特許出願第００１３８３６Ａ１号および００１１８０６Ａ１号には、他の会合型増粘剤が詳述されている。これらは、上述した本発明の記載に従って修正されることを条件として、本発明に使用することができる。
【００２０】
会合型増粘剤は、１００万未満の分子量で、少なくとも１０重量％の酸含量および１０％未満の会合性モノマー含量という特別な組合せを有していなければならないことを、本発明者らは発見した。７００，０００未満の分子量は本発明での使用に特に適していることがわかった。とりわけ好ましい分子量範囲は７０，０００〜１５０，０００、そして最も好ましくは７０，０００〜１００，０００未満である。
【００２１】
ポリマーは、分岐剤もしくは架橋剤および／または連鎖移動剤を含めて製造することができる。しかし、分岐剤または架橋剤の量は、ポリマーが少なくともアルカリ中では実質上可溶性になるような量で使用されることが好ましい。したがってポリマーは、実質的に直鎖ポリマー、分岐ポリマーまたは若干架橋したポリマーであることができる。とはいえ、ポリマーは、望ましくは、ポリマーが不溶性になるほど架橋されていてはならない。架橋剤の量は、一般に２０００ｐｐｍ未満（重量ベース）、好ましくは１０００ｐｐｍ未満である。通例、架橋剤の量は、５００ｐｐｍ未満、例えば１ｐｐｍまたは２ｐｐｍから例えば１００ｐｐｍまでの範囲、好ましくは５ｐｐｍから２０ｐｐｍまたは３０ｐｐｍまでの範囲にある。架橋剤は、ポリエチレン性不飽和モノマー、例えばメチレンビスアクリルアミド、ブタンジオールジアクリラート、および塩化テトラアリルアンモニウムなどであることができる。
【００２２】
本発明での使用にとって好ましい増粘剤は、１００万未満の分子量、好ましくは１０，０００〜７００，０００、より好ましくは５０，０００〜２００，０００または２５０，０００、最も好ましくは７０，０００〜１００，０００未満の範囲の分子量を有する、アクリル酸エチル／メタクリル酸／ステアレス１０エトキシレートアリルエーテルのアルカリ可溶性水性エマルションである。所望であれば、架橋剤および開始剤を含めることができる。
【００２３】
これらのポリマーは穏やかな会合性を有し、その会合成分含量は、好ましくは５％を超えず、より好ましくは２．５％未満である。
【００２４】
酸官能性（acid functionality）は任意の適切な酸（メタクリル酸、アクリル酸、またはそれらの混合物が好ましい）によっても提供することができる。酸含量は（ポリマーの重量に基づいて）１０〜７０重量％、好ましくは２０〜５０重量％であることができる。既述のように、上記パラメータの正確な値は、特定の塗工操作が要求する粘度および保水性ならびに塗料組成物中の増粘剤の用量を考慮して選択される。
【００２５】
使用時には、従来どおりに配合されたプレコート用またはトップコート用塗料組成物に、本発明の増粘剤を含める。塗料組成物中の本発明増粘剤の用量は、要求される粘度が達成される範囲で、可能な限り低く保たれる。例えば、多くのトップコート配合物では、０．２ｐｐｈの増粘剤用量により、１００ｒｐｍで約１０００〜１４００ｍＰａｓの目標ブルックフィールド粘度（「ロールおよびブレード（ｒｏｌｌ ａｎｄ ｂｌａｄｅ）」塗工法で典型的な値）と、約１００ｇ／ｍ２以下の良好な保水性とが得られる。別段の表示がない限り、粘度は２５℃で測定する。
【００２６】
目標粘度は、使用予定の塗工方法をある程度考慮して選択される。したがって、フィルムプレスの場合、目標ブルックフィールド粘度は、７００〜１０００ｍＰａｓ程度であり、一方、ジェットアプリケーターの場合、目標ブルックフィールド粘度は２０００〜２５００ｍＰａｓ程度である。場合によっては、要求される粘度を達成するために用量を変更する必要がある。もちろん、所望の粘度を得るために増粘剤の用量を変えると、保水性も変わりうる。しかし、そのような場合は、増粘剤の酸含量を調節することによって、良好な保水性を確保することができる。
【００２７】
使用時の塗料組成物は、約８〜１０程度、好ましくは８．５〜９．５程度の、穏和なアルカリ性であることが好ましい。必要な場合は、例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリを添加することなどによって、ｐＨを調節することができる。
【００２８】
本発明は、紙用塗料のレオロジーを改変する方法であって、塗料組成物に先に記載した増粘剤を添加することを含む方法も提供する。
【００２９】
更に本発明は、紙塗工方法であって、先に記載した増粘剤を含む紙用塗料組成物を紙または板紙に塗工することを含む方法を提供する。
【００３０】
本発明の増粘剤は、あらゆる紙塗工方法に、考えうるあらゆる塗膜重量（例えば２〜２５ｇ／ｍ２）で使用することができる。本増粘剤は、プレコート用、ミドルコート用、およびトップコート用の塗料組成物に使用することができ、任意の顔料および結合剤と共に使用することができる。
【００３１】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく例示する。
【実施例１】
【００３２】
会合型増粘剤の調製
撹拌機、温度計、窒素注入口、および窒素排出口、冷却器ならびに供給ラインを装着した７００ｍｌ樹脂槽に、脱イオン水１５７．６２ｇおよびＤｉｓｐｏｎｉｌ ＦＥＳ９９３（硫酸アルキルエーテル、ナトリウム塩）１０．５ｇを投入した。
【００３３】
樹脂槽の内容物を８５℃まで加熱した後、窒素で３０分間脱気した。
【００３４】
アクリル酸エチル１４３．７５ｇ、メタクリル酸１００．００ｇ、ステアレス−１０エトキシレートアリルエーテル６．２５ｇ、およびｎ−ドデシルメルカプタン１．２５ｇを脱イオン水１６２．６２ｇ中のＤｉｓｐｏｎｉｌ ＦＥＳ９９３ １０．５ｇに混合することにより、水性エマルションを調製した。
【００３５】
過硫酸アンモニウム０．５０ｇを水３７．５ｇに溶解することにより、開始剤供給物を調製した。
【００３６】
脱気後、水５ｇに溶解した過硫酸アンモニウム０．２５ｇを反応器に添加し、次に上記エマルションおよび開始剤を、それぞれ２時間および３時間かけて供給した。
【００３７】
供給時間中は、反応器の内容物を８３〜８７℃の間に保ち、残存モノマー含量を減らすために更に１時間、８５℃に保った。
【００３８】
次に、内容物を４０℃未満に冷却し、濾過した。
【００３９】
これにより、不揮発分が４１．０％で約１５０，０００の分子量を有する水性エマルションポリマーを得た。
【実施例２】
【００４０】
以下の配合表に従ってトップコートを調製した。
１２００ｃｐｓで混合
ＣａＣＯ３（Ｃａｒｂｉｔａｌ ９５）６０部
粘土（Ｓｕｐｒａｗｈｉｔｅ ９５）４０部
ＳＢラテックス（ＤＬ ９５０）１０部
固形分：６０％。
【００４１】
この混合物に様々な増粘剤を添加し、１．０％水酸化ナトリウム溶液の添加により、ｐＨを調節した。増粘剤の用量と、得られた高剪断粘度および保水性を、下記表１に記載する。
【００４２】
【表１】
【００４３】
対照および試料Ａ〜Ｅの組成は以下のとおりである（すべて重量パーセント）。
対照：市販のカルボキシメチルセルロース
Ａ：市販の疎水性アルカリ膨潤性エマルションＨＡＳＥ
Ｂ：アクリル酸エチル５５％、メタクリル酸４０％、ステアレス１０エトキシレートアリルエーテル５％
Ｃ：アクリル酸エチル５７．５％、メタクリル酸４０％、ステアレス１０エトキシレートアリルエーテル２．５％
Ｄ：アクリル酸エチル５８％、メタクリル酸４０％、ステアレス２５メタクリレート２％
Ｅ：アクリル酸エチル５８％、メタクリル酸４０％、ステアレス１０エトキシレートアリルエーテル２％。
【００４４】
組成物Ｂ〜Ｅは約５０００ｐｐｍのｎ−ドデシルメルカプタンも含む。
【００４５】
結果を評価するために、本発明組成物の粘度および保水性を、増粘剤がカルボキシメチルセルロースである対照試料およびＨＡＳＥ増粘剤Ａと比較することによって、本発明の組成物を判定した。本発明の増粘剤は、対照よりも低い高剪断粘度と、ほぼ同じ保水性とを与えた。ＨＡＳＥ増粘剤は、本発明の増粘剤とほぼ同じ高剪断粘度をもたらしたが、保水性はかなり悪化した。ＨＡＳＥ増粘剤の用量および本発明増粘剤の用量がほぼ同じであることに注意されたい。
【００４６】
保水性ＧＷＲ（ｇｓｍ）
保水性は、重量測定式保水度計で、ドウェル時間２分、圧力１．５バールおよび５μｍポリカーボネート膜フィルターというパラメータを使用して、ｇｓｍの単位で測定した。
【００４７】
高剪断粘度（ＨＳＶ）
高剪断粘度は、コーンプレート粘度計により、１００００ｓ−１にて、ｍＰａｓの単位で測定した。
【実施例３】
【００４８】
実施例２で使用した試料のうちいくつかをトップコート組成物に添加した。用量と、その結果得られる粘度および保水性を、下記表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
上記の結果は、実施例２の結果を裏付けている。すなわち、本発明の増粘剤（ＢおよびＣ）では、低い高剪断粘度と良好な保水性とを得ることが可能である。これに対して、典型的なＨＡＳＥ増粘剤（Ａ）も低い高剪断粘度を与えるが、保水性は低い。
【００５１】
ＡＣＡＶは、シリンダー内の圧力によって試料を毛管に押し込む毛管粘度計を使って測定した。シリンダー内の圧力を測定し、毛管を通る試料の流速を知ることにより、剪断速度と試料の粘度を決定することができる。
【００５２】
保水性は、重量測定式保水度計で、ドウェル時間２．０分、圧力０．５バールおよび５マイクロメーター膜フィルターというパラメータを使用し、２０ｍｌの試料を使って測定した（下記の実施例４および５でも同じ方法で保水性を測定した）。
【実施例４】
【００５３】
プレコート配合物を以下のように調製した。
ＣａＣＯ３ １００部
ＳＢ−ラテックス １０部
固形分：６３．０％
ｐＨ：９
目標ブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）：９００ｍＰａｓ
【００５４】
試料を下記表３に示す用量でプレコート配合物に添加した。表３には、結果として得られた粘度および保水性も示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】
上記の結果は、対照試料およびＨＡＳＥ増粘剤Ａが低い保水性を提供するのに対して、本発明の増粘剤は要求される粘度と良好な保水性とを提供することを示している。
【実施例５】
【００５７】
プレコート配合物を以下のように調製した。
ＣａＣＯ３ １００部
ＳＢラテックス ６部
デンプン ６部
固形分：６２％
ｐＨ：８．５
目標ブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）：８００ｍＰａｓ
【００５８】
増粘剤組成物の試料を下記表４に示す用量でプレコート配合物に添加した。表４には、結果として得られた粘度および保水性も示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
上記の結果は、対照およびＨＡＳＥ増粘剤Ａの保水性が、デンプンを含有しない実施例４のプレコート配合物よりも良好であることを示している。しかし本発明の増粘剤は、更に著しく改善された保水性を有する。
【実施例６】
【００６１】
市販ＨＡＳＥ増粘剤、市販ＡＳＥ増粘剤、および本発明の増粘剤組成物から選択される増粘剤組成物を用いて、種々の塗料配合物を調製した。それら塗料配合物の組成を表５に示す。
【００６２】
【表５】
【００６３】
試料Ｆ：アクリル酸エチル５７．５％、メタクリル酸４０％、ステアレス２０エトキシレートアリルエーテル２．５％。
【００６４】
上記の配合物に対して以下の試験を行った。
ブルックフィールド粘度２０ｒｐｍ、１００ｒｐｍを４分で測定。
ＡＡＧＷＲを圧力２バールで２分間測定。
ハーキュレス高剪断粘度を測定（ＦＦボブ、６６００ｒｐｍ、１３８，５３４ １／秒）。
測定間に３分間の遅延時間を置いて２回実行。
結果を表６に示す。
【００６５】
【表６】
【００６６】
上記の結果は、試料Ｆが、低い高剪断粘度値と保水性値との優れた組合せを提供することを示している。更に試料Ｆは、従来の会合型増粘剤（市販ＨＡＳＥ）よりもかなり改善された保水性を示す。これは図１からも明らかである。
【実施例７】
【００６７】
パイロット試験で、増粘剤組成物試料Ｆを塗料配合物に使用して、紙に塗工を施した。使用した条件の詳細は以下のとおりである。
基材紙：４２ｇ／ｍ２
速度：１８２０ｍ／分
塗膜重量：７ｇ／ｍ２／面
塗工ユニット：フィルムプレス、片面
配合表： 参照試料 試料Ｆ
・顔料混合物 １００部 １００部
・ＳＢ−ラテックス（ＤＬ ９２０） ８部 ８．５部
・デンプン（Ｒａｉｓａｍｙｌ ３０２Ｅ） ６部 ３．５部
・ＦＷＡ（Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ Ｐ） ０．６部 ０．６部
・試料Ｆ − ０．２部。
結果を表７に示す。
【００６８】
【表７】
【００６９】
所見
１．操業性の改善
２．高剪断粘度の低下（ロッド圧力の低下）
３．動的保水性の向上（ロッド圧力の上昇なし）
４．試料Ｆによるミスティングの低下
５．塗工カラーの不揮発分を増加させることができたであろう。
【００７０】
会合型増粘剤組成物試料Ｆは低い高剪断粘度を提供し、それがロッド圧力の低下を与えると共に、保水性の向上がロッド圧力をより一層安定させる。
【実施例８】
【００７１】
増粘剤組成物試料Ｆおよび他の様々な増粘剤組成物を塗料配合物に使用して、プレコーティングパイロット試験で、紙に塗工を施した。
基材紙：無塗工、５２ｇ／ｍ２（９０ｇ／ｍ２グレード用基材紙）
プレコーティング：
配合表：
ＮＰＳ ＣａＣＯ３（Ｃｏｖｅｒｃａｒｂ ６０−ＬＶ）１００部
ＳＢ−ラテックス（ＤＬ ９２０）８部
デンプン（３０２ ＥＳＰ）４部
ＦＷＡ（Ｔｉｎｏｐａｌ ＡＢＰ−Ｚ）０．６部
プレコーティング条件：
ｐＨ：約８．５
固形分：６２％
ブルックフィールド：８００〜９００ｍＰａｓ 温度：２９〜３１℃
方法：Ｓｙｍ−ｓｉｚｅｒ（両面）
速度：１５００ｍ／分
塗膜重量：９ｇ／ｍ２／面
ロッド直径：２０ｍｍ
水分：３．５％。
結果を表８に示す。
【００７２】
【表８】
【００７３】
上記の結果は、本発明の増粘剤が、ＣＭＣまたは市販ＡＳＥ増粘剤と比較して、低い高剪断粘度と保水性との最適な組合せを示すことを明らかにしている。ＣＭＣは低い高剪断粘度を与えたが、得られる保水性は低いことがわかる。市販ＡＳＥ増粘剤は低い高剪断粘度を提供する用量では低い保水性を与え、同じ増粘剤を良好な保水性を与える用量にすると、高剪断粘度が悪化する。更に、本発明の増粘剤を使って製造した塗料組成物は、より良い操業性を示すと共に、ミスティングが全くないかまたは少ない。
【実施例９】
【００７４】
増粘剤組成物試料Ｆおよび他の様々な増粘剤組成物を塗料配合物に使用して、トップコーティングパイロット試験で、紙に塗工を施した。
基材紙：プレ塗工紙、５２ｇ／ｍ２（６５ｇ／ｍ２グレード用プレ塗工紙）
配合表：
微細ＣａＣＯ３（Ｃｏｖｅｒｃａｒｂ ８５）７０部
微細粘土（Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ ９０）３０部
ＳＢ−ラテックス（ＸＺ ９６４４５）１１部
ＰＶＡ（Ａｉｒｖｏｌ １０３）０．６部
ステアリン酸Ｃａ（Ｒａｉｓａｃｏｔｅ ＣＡＳ ５０）０．６部
硬化剤（Ｂａｃｏｔｅ ２０）０．２部
ＦＷＡ（Ｔｉｎｏｐａｌ ＡＢＰ−Ｚ）０．６部
コーティング条件：
ｐＨ：約８．５
固形分：６３％
ブルックフィールド：１２００〜１５００ｍＰａｓ
温度：２７〜２８℃
方法：Ｏｐｔｉｃｏａｔ−ｊｅｔ
速度：１５００ｍ／分
塗膜重量：９ｇ／ｍ２／面
ブレード幅：０．４５７ｍｍ
水分：５．０％。
結果を表９に示す。
【００７５】
【表９】
【００７６】
これは、本発明の会合型増粘剤が低い高剪断粘度と良好な保水性との最適な組合せを提供することを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、従来品と本発明の会合型増粘剤におけるＡＡＧＷＲ対ブルックフィールド粘度の関係を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
会合成分含量が、１０％未満であり、増粘剤の分子量が、約１００万未満であり、かつ酸含量が少なくとも１０重量％であることを特徴とする会合型増粘剤を含む、紙用塗料のレオロジーを改変するための増粘剤組成物。
【請求項２】
会合型増粘剤が、疎水性のアルカリ可溶性エマルションである、請求項１記載の増粘剤組成物。
【請求項３】
増粘剤が、１０，０００〜７００，０００、好ましくは７０，０００〜１５０，０００、より好ましくは７０，０００〜１００，０００未満の分子量を有する、請求項１または２記載の増粘剤組成物。
【請求項４】
酸官能性が、メタクリル酸、アクリル酸、およびそれらの混合物から選択される酸によって提供される、請求項１〜３のいずれか一項記載の増粘剤組成物。
【請求項５】
増粘剤が、分岐しているか、または架橋されている、請求項１〜４のいずれか一項記載の増粘剤組成物。
【請求項６】
会合成分含量が、５．０％未満、好ましくは２．５％未満である、請求項１〜５のいずれか一項記載の増粘剤組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項記載の増粘剤組成物を含む、紙用塗料組成物。
【請求項８】
ｐＨが、８〜１０である、請求項７記載の紙用塗料組成物。
【請求項９】
１０００〜１４００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるように増粘剤組成物の存在量が選択される、ロールおよびブレード塗工用の、請求項７または８記載の紙用塗料組成物。
【請求項１０】
７００〜１０００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるように増粘剤組成物の存在量が選択される、フィルムプレスによる塗工用の、請求項７または８記載の紙用塗料組成物。
【請求項１１】
２０００〜２５００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるように増粘剤組成物の存在量が選択される、ジェットアプリケーターによる塗工用の、請求項７または８記載の紙用塗料組成物。
【請求項１２】
前記増粘剤組成物が、唯一の増粘剤成分である、請求項７〜１１のいずれか一項記載の紙用塗料組成物。
【請求項１３】
紙用塗料組成物のレオロジーを改変する方法であって、請求項１〜６のいずれか一項記載の増粘剤組成物を前記紙用塗料組成物に添加することを含む方法。
【請求項１４】
ｐＨが、８〜１０に調節される、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
増粘剤組成物が、紙用塗料組成物に１０００〜１４００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるような量で添加される、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
増粘剤組成物が、紙用塗料組成物に７００〜１０００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるような量で添加される、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１７】
増粘剤組成物が、紙用塗料組成物に２０００〜２５００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるような量で添加される、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１８】
請求項１〜６の増粘剤組成物が、唯一の増粘剤成分である、請求項１３〜１７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
紙葉に塗工を施す方法であって、その紙葉の表面に、請求項７〜１２のいずれか一項に定義される塗料組成物を適用することを含む方法。
【請求項２０】
請求項１９の方法によって得ることができる塗工紙葉。
【請求項１】
会合成分含量が、１０％未満であり、増粘剤の分子量が、約１００万未満であり、かつ酸含量が少なくとも１０重量％であることを特徴とする会合型増粘剤を含む、紙用塗料のレオロジーを改変するための増粘剤組成物。
【請求項２】
会合型増粘剤が、疎水性のアルカリ可溶性エマルションである、請求項１記載の増粘剤組成物。
【請求項３】
増粘剤が、１０，０００〜７００，０００、好ましくは７０，０００〜１５０，０００、より好ましくは７０，０００〜１００，０００未満の分子量を有する、請求項１または２記載の増粘剤組成物。
【請求項４】
酸官能性が、メタクリル酸、アクリル酸、およびそれらの混合物から選択される酸によって提供される、請求項１〜３のいずれか一項記載の増粘剤組成物。
【請求項５】
増粘剤が、分岐しているか、または架橋されている、請求項１〜４のいずれか一項記載の増粘剤組成物。
【請求項６】
会合成分含量が、５．０％未満、好ましくは２．５％未満である、請求項１〜５のいずれか一項記載の増粘剤組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項記載の増粘剤組成物を含む、紙用塗料組成物。
【請求項８】
ｐＨが、８〜１０である、請求項７記載の紙用塗料組成物。
【請求項９】
１０００〜１４００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるように増粘剤組成物の存在量が選択される、ロールおよびブレード塗工用の、請求項７または８記載の紙用塗料組成物。
【請求項１０】
７００〜１０００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるように増粘剤組成物の存在量が選択される、フィルムプレスによる塗工用の、請求項７または８記載の紙用塗料組成物。
【請求項１１】
２０００〜２５００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるように増粘剤組成物の存在量が選択される、ジェットアプリケーターによる塗工用の、請求項７または８記載の紙用塗料組成物。
【請求項１２】
前記増粘剤組成物が、唯一の増粘剤成分である、請求項７〜１１のいずれか一項記載の紙用塗料組成物。
【請求項１３】
紙用塗料組成物のレオロジーを改変する方法であって、請求項１〜６のいずれか一項記載の増粘剤組成物を前記紙用塗料組成物に添加することを含む方法。
【請求項１４】
ｐＨが、８〜１０に調節される、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
増粘剤組成物が、紙用塗料組成物に１０００〜１４００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるような量で添加される、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
増粘剤組成物が、紙用塗料組成物に７００〜１０００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるような量で添加される、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１７】
増粘剤組成物が、紙用塗料組成物に２０００〜２５００ｍＰａｓ程度のブルックフィールド粘度（１００ｒｐｍ）が達成されるような量で添加される、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１８】
請求項１〜６の増粘剤組成物が、唯一の増粘剤成分である、請求項１３〜１７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
紙葉に塗工を施す方法であって、その紙葉の表面に、請求項７〜１２のいずれか一項に定義される塗料組成物を適用することを含む方法。
【請求項２０】
請求項１９の方法によって得ることができる塗工紙葉。
【図１】
【公表番号】特表２００６−５１９２８０（Ｐ２００６−５１９２８０Ａ）
【公表日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０１８５３（Ｐ２００６−５０１８５３）
【出願日】平成１６年２月１６日（２００４．２．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００４／００１４２６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７６７４３
【国際公開日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（５９２００６８５５）チバ スペシャルティ ケミカルズ ウォーター トリートメント リミテッド (19)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年２月１６日（２００４．２．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００４／００１４２６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７６７４３
【国際公開日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（５９２００６８５５）チバ スペシャルティ ケミカルズ ウォーター トリートメント リミテッド (19)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
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