JPH04333696A - ポリマー懸濁液の製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリマー増粘剤の水性懸
濁液に関する。さらに詳細には本発明は，紙用塗料組成
物中に多糖類混合物の懸濁液を使用することに関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，７９９，９６２；４，８
８３，５３６；及び４，８８３，５３７号各明細書は，
ポリエチレンオキシドと塩類を含有した水性懸濁液を開
示している。米国特許第４，１５４，８９９号明細書は
，紙製品製造時に紙に塗被される塗料用組成物中に顔料
，クレー，及び変性スターチエーテルを使用することを
説明している。ヨーロッパ特許出願ＥＰ３０７−７９５
号明細書は，変性スターチ，ガラクトマンナン，メチル
セルロース（ＭＣ），又はカルボキシメチルセルロース
（ＣＭＣ）を含有した，紙用塗料に使用される顔料分散
液について説明している。米国特許第４，８４０，７０
５号明細書に記載の紙製造法においては，第四スターチ
エーテル（ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ　　ｓｔａｒｃｈ　　
ｅｔｈｅｒ）が使用されている。

【０００３】さらに，アクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ；登
録商標）パブリケーション２５０−１１Ｃ，“ナトロゾ
ル（Ｎａｔｒｏｓｏｌ；登録商標）−ヒドロキシエチル
セルロース−非イオン性の水溶性ポリマー−物理的・化
学的性質”から，着色剤やサイズプレス溶液（ｓｉｚｅ
　　ｐｒｅｓｓ　　ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を塗被する際に
，このセルロース系誘導体を使用して，水の結合，固体
のホールドアウト，及びレオロジーを制御することがで
きる。ハーキュレス・インコーポレーテッドの製品デー
タ・パブリケーション４５６−２“紙及び板紙用の顔料
入り塗料におけるナトロゾル（登録商標）”には，紙の
製造に使用する物品のグレード等級選択に有用な粘度デ
ータが記載されている。

【０００４】米国特許第４，２２８，２７７号及び第４
，２４３，８０２号各明細書には，ラテックスペイント
やシャンプーに使用するための，疎水性が付与されるよ
う変性されたヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ
）が記載されている。Ｃ４　〜Ｃ２４の鎖長にすると，
疎水性を付与させることができる。

【０００５】しかしながらこれまでのところ，２種類以
上のアニオン性多糖類や非イオン性多糖類を使用してど
のようにして紙製造に適用しうる懸濁液を得るのか，に
ついては開示されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，少な
くとも１種類の低分子量多糖類，少なくとも１種類の非
イオン性セルロースエーテルポリマー，及び１０重量％
未満の塩類を含み，流動性があって且つ流し込み可能な
水性ポリマー懸濁液を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】紙用塗料に対しては，前
記の非イオン性のセルロースエーテルポリマーが，疎水
性が付与されるよう変性された水溶性のアルキルセルロ
ース，アルキルヒドロキシアルキルセルロース，又はヒ
ドロキシアルキルセルロースであるのが好ましい。

【０００８】ポリマー懸濁液を製造する方法は，（１）
　　炭酸塩，硫酸塩，リン酸塩，及びギ酸塩の群から選
ばれるアンモニウム塩もしくはアルカリ塩を最大１０重
量％まで含有した低分子量多糖類の水溶液を調製する工
程；及び （２）　　非イオン性セルロースエーテルを加えながら
前記水溶液を撹拌してポリマー懸濁液を調製する工程；
を含む。

【０００９】アニオン性セルロースと疎水性が付与され
るよう変性されたセルロースエーテルとの混合物は，紙
用塗料組成物に対し単独の増粘剤として加えることもで
きるし，あるいは他の増粘剤と組み合わせて使用するこ
ともできる。好ましいアニオン性ポリマーはカルボキシ
メチルセルロースナトリウムであり，好ましい非イオン
性セルロースエーテルポリマーは疎水性が付与されるよ
う変性されたヒドロキシエチルセルロースである。

【００１０】本発明は，異なる特性を有する少なくとも
２種類の水溶性多糖類を含んだ水性懸濁液に関する。マ
ルチ多糖懸濁液（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒ
ｉｄｅ　　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；　　ＭＰＳ）中の多
糖類のうちの１種は比較的低分子量であり，水性連続相
中に溶解される。１種類以上の非イオン性セルロース系
ポリマーが，懸濁液中における分散粒子の形で存在して
いる。本発明の懸濁液は，塩類を含有しないか，あるい
は比較的低レベルの無機塩もしくはそれらの混合物を含
有する（１０重量％未満）。本発明の懸濁液は通常，２
０重量％以上のトータル濃度の多糖類を含んでおり，流
動性があって且つ流し込み可能である。本明細書に記載
のマルチ多糖懸濁液（ＭＰＳ）はいずれも，水性溶媒中
に容易に分散させたり，溶解させたりすることができる
。

【００１１】ＭＰＳの水性連続相は，溶解状態の低分子
量多糖類，０（塩類を含まない）〜８重量％（低い塩類
含有量）の濃度の無機塩，及び１重量％未満の少量の添
加剤（例えば，脱泡剤，分散剤，保存剤，及び／又はキ
サンタンガムのような懸濁安定剤など）を含む。これら
の溶解した低分子量多糖類としては，ＣＭＣ〔アニオン
性，例えばアンバーガム（Ａｍｂｅｒｇｕｍ；登録商標
）１５７０やアンバーガム３０２１〕，ヒドロキシエチ
ルセルロース（ＨＥＣ）（非イオン性，例えばＡＱＵ−
Ｄ３０９７），減成処理したカルボキシメチルグアー（
アニオン性，例えばＡＱＵ−Ｄ３１４４）（これらはい
ずれも，アクアロン社から市販されている），及びスタ
ーチ誘導体〔アマイゾ（Ａｍａｉｚｏ；登録商標）２１
８７等のカチオン性スターチ〕などがある。これらの溶
解した低分子量多糖類は通常，１５重量％の濃度におい
てブルックフィールド粘度計を使用して１２ｒｐｍで測
定したときに１０，０００ｍＰａ．ｓ未満の溶液粘度を
有する。好ましい懸濁液の調製に際して使用される無機
塩（もしくは無機塩混合物）としては，ギ酸ナトリウム
，炭酸ナトリウム，硫酸ナトリウム，炭酸カリウム，及
びリン酸二アンモニウム等がある。

【００１２】分散相は，１種類以上の分散した非イオン
性セルロース系ポリマー（ＤＮＣＰ）を含有している。 ＤＮＣＰとしては，ヒドロキシプロピルセルロース〔例
えばクルセル（Ｋｌｕｃｅｌ；登録商標）ＨＰＣ〕，メ
チルセルロースもしくはメチルヒドロキシプロピルセル
ロース〔例えばカルミナル（Ｃｕｌｍｉｎａｌ；商標）
ＭＣもしくはベネセル（Ｂｅｎｅｃｅｌ；商標）ＭＨＥ
Ｃ〕，疎水性が付与されるよう変性されたヒドロキシエ
チルセルロース（例えばナトロゾル・プラス３３０ＨＭ
ＨＥＣ），及びヒドロキシエチルセルロース（例えばナ
トロゾルＨＥＣ）などがある。ＤＮＣＰ（溶解した多糖
類に比べて親水性が低い）が水に溶解しにくいのは，主
として，多糖類とＤＮＣＰの水に対する溶解度の違いに
よるものである。さらに，必要に応じて水相に比較的少
量の塩（塩は，ＤＮＣＰに接近しうる水の量を少なくす
るのに役立つ）を溶解することによって，ＤＮＣＰの膨
潤や分離を起こしにくくすることができる。さらに溶解
した多糖類は液相粘度の増大を引き起こし，これにより
懸濁ポリマー粒子の沈降速度が低下し，従って懸濁液の
安定性が改良される。

【００１３】低分子量多糖類の激しく撹拌した溶液にＤ
ＮＣＰを加えることによってＭＰＳを調製することがで
き，このとき無機塩（もしくは無機塩混合物）の濃度は
前述の如く０〜８重量％である。本混合物を１５〜６０
分撹拌すると懸濁液が得られる。必要に応じて，少量の
添加剤（例えば，脱泡剤，分散剤，又は懸濁安定剤など
）を加えてもよい。脱泡剤のような添加剤は，ＤＮＣＰ
を水溶液中に分散させる前に加えても，あるいは分散さ
せた後に加えてもよい。

【００１４】本発明の懸濁液は，ポンプで汲み出したり
水性媒体中に再び溶解することが容易にでき，懸濁液の
溶解は，非イオン性セルロース系ポリマーの溶解より実
質的に速い。こうした特性は，ポリマー溶液調製操作の
効率に大幅な改良をもたらし，セルロース系ポリマーの
乾燥粉末を取り扱う際に付きものの問題点（例えば，粉
末の粉立ちやミキシング操作時における湿潤粒子の塊状
化）を緩和するか又は完全に解消してしまう。

【００１５】本発明は，（１）比較的少量の塩類を含有
したセルロース系ポリマーの懸濁液であってしかも簡単
に調製しうる懸濁液を作製する方法；及び（２）特定の
用途に対して異なる機能を付与することのできるセルロ
ース系ポリマー均一混合物を作製するための手段；を提
供することを意図している。

【００１６】以下に記載の条件のうちの１つが存在する
場合には，ＭＰＳは種々の用途に対して有用である。

【００１７】（ａ）　　懸濁液中における異種の多糖類
のそれぞれが，最終的な用途に対して本質的な機能を与
える； （ｂ）　　ポイントとなる機能をもたらしているのは主
としてＤＮＣＰ（懸濁ポリマー）である；　　多糖が溶
解することにより，（１）高レベルの塩を使用すること
なく機能付与のＤＮＣＰを懸濁させることが可能となる
（高レベルの塩は関連用途に対して許容されない）；（
２）懸濁ポリマーの速やかで且つ容易な溶解が可能とな
る；そして（３）例えば，増粘／水保持性のアップや粒
子の分散性の向上等，最終用途に対して影響のない他の
望ましい特性が得られる（最終配合物における保護コロ
イドとして）。

【００１８】他の業界にも共通して言えることであるが
，紙や板紙のメーカーも，生産性の向上やより低い操業
コストを求めている。生産性向上を阻害する問題点の１
つは，適切な塗料組成物を作製する際に固体増粘剤を使
用しなければならないということである。

【００１９】理想的には，紙用塗料の増粘剤／コバイン
ダー（ｃｏ−ｂｉｎｄｅｒ）は，簡単な混合，ポンプ送
り，再循環，及び顔料入り塗料の正確な計量（これが最
も重要）のできる所望の特性を有するものでなければな
らない。紙用塗料の増粘剤／コバインダーはさらに，塗
被操作時にペーパーウェブと接触しているときに，水の
消失を起こしにくい被覆構造物をもたらすものでなけれ
ばならない。コーティングレオロジーと水の保持能力と
が適切に組み合わされると，良く制御された塗布量とコ
ーターの良好な走行性が得られる。理想的な増粘剤／コ
バインダーはさらに，被覆されたペーパーの特性（例え
ば，光沢，不透明性，及び被膜強度）向上が計られるよ
うな仕方で被覆構造物に強く接触しなければならない。 さらに，今日の速やかな塗被操作に対して高速・自動化
された塗料製造を容易にするために，液体の形の増粘剤
／コバインダーが強く要望されている。

【００２０】長年にわたって，ＣＭＣのようなセルロー
ス系誘導体が，紙用塗料の増粘剤として有効であること
が知られている。ＣＭＣは，セルロースの誘導体として
，顔料入り塗料が施される紙支持体に対して固有の親和
性を有している。この性質が，水に対する結合性及び長
鎖構造と一緒になって，増粘剤／コバインダーとしての
有効性の主因をなしている。しかしながら，塗布速度の
増大と被膜性能のアップに対する要求が益々強く，従っ
て，いくつかの異なってはいるが必須の機能を同時に付
与することのできる新たな生成物が要求されている。 こうした要求は，単一のセルロース系ポリマーを使用し
ただけでは満足されない場合が多く，２種類以上のセル
ロース系誘導体からなる生成物（例えばＭＰＳ）が必要
とされる。以下に記載の説明は，ＨＭＨＥＣ／ＣＭＣ系
懸濁液とＨＭＨＥＣ／ＭＣ／ＣＭＣ系懸濁液のＭＰＳが
，いかにして液状生成物や種々の本質的な被膜特性に対
する現在の要求に応えているかを示している。

【００２１】異なる特性をもった２種類以上のセルロー
ス系ポリマーを懸濁液中に組み込むと，単一のポリマー
からは容易に得られない望ましい塗料特性の組み合わせ
が可能となる。例えばＨＭＨＥＣは，強い低剪断被膜構
造（これにより塗料は紙支持体中に浸透しやすくなる）
と，高剪断状態下〔高い塗布速度でのブレード・メータ
リング（ｂｌａｄｅ　　ｍｅｔｅｒｉｎｇ）の際に通常
みられる〕における低い流れ抵抗との組み合わせを与え
ることが示されている。さらにＨＭＨＥＣは通常高い増
粘効率を与え，このことはつまり，ＨＭＨＥＣのもつ自
己会合性により，塗料を目標とするある特定の粘度にま
で増粘させるのにごくわずかな量で済む，ということを
意味している。これらの性質により，ＨＭＨＥＣは有効
な紙用軽量塗料（ＬＭＣ）となる。しかしながら，ＨＭ
ＨＥＣをクレー含有塗料組成物中に単独の増粘剤／コバ
インダーとして使用すると，クレーの高い吸収性により
液体粘度が比較的低くなり，従って水の保持性能がやや
限定されるようになる（このことは，塗被操作に対する
比較的短い水保持時間により示される）。水の保持性能
の向上は，ＣＭＣを含んだＭＰＳを使用することによっ
て達成することができる。

【００２２】本発明の懸濁液は，多量の水性液体中に容
易に分散・溶解させることができる。従って，懸濁液は
，混合プロセスの種々の段階にて顔料入り塗料に加える
ことができ，種々の塗料浸透条件に適合させることが可
能となる。こうした特質により，ＭＰＳは高度に自動化
された塗料製造プロセスに適したものとなる。

【００２３】驚くべきことに，本発明の組成物と方法が
，紙工業の要求を満たすのに極めて効率的であることが
見出された。ＭＰＳを増粘剤として使用すると，均一な
紙表面が得られる。アニオン性のセルロース系ポリマー
と非イオン性のセルロース系ポリマーを組み合わせると
，品質を落とすことなく，またコストを大幅に増大させ
ることなく，より高い生産性が達成される。

【００２４】適切な疎水性付与変性したセルロース系増
粘剤がアクアロン社から市販されている。好ましい変性
セルロース系誘導体は，ナトロゾル・プラスＨＭＨＥＣ
である。アクアロン社の刊行物は，この物質がペイント
中においてどのように会合性増粘剤として機能するかに
ついて説明しているが，本発明の開示内容は全く示され
ていない。

【００２５】適切な低分子量多糖類はカルボキシメチル
セルロース（ＣＭＣ）であり，アクアロン社からアンバ
ーガム１５７０又はアンバーガム３０２１として市販さ
れている。しかしながら，懸濁ポリマーはアニオン性物
質に限定されることはなく，ヒドロキシエチルセルロー
ス（ＨＥＣ）等の低分子量非イオン性物質やアメリカン
・マイゼ社（Ａｍｅｒｉｃａｎ　　Ｍａｉｚｅ）から市
販のアマイゾ２１８７等のカチオン性物質も，本発明の
実施に際して使用することができる。

【００２６】低分子量多糖類である懸濁ポリマーは，そ
れがアニオン性，非イオン性，又はカチオン性のいずれ
であろうと，その１５重量％濃度の溶液が，室温にて１
０，０００ｍＰａ．ｓ未満のブルックフィールド粘度を
与えるような状態において得られるものでなければなら
ない。

【００２７】紙メーカーのニーズにより異なるが，疎水
性が付与されるよう変性された１種類以上のセルロース
系誘導体を１種類以上のアニオン性セルロース系誘導体
（例えばＣＭＣ）と組み合わせて使用するのが望ましい
。同様に，他の低分子量多糖類〔例えば，ヒドロキシエ
チルセルロース（ＨＥＣ），カルボキシメチルグアー（
ＣＭグアー），及びスターチ誘導体等〕も，他のセルロ
ース系ポリマー〔例えば，メチルセルロース（ＭＣ），
メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ），メチ
ルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ），ヒドロ
キシプロピルセルロース（ＨＰＣ），及びヒドロキシエ
チルセルロース（ＨＥＣ）等〕に対する分散媒として使
用することができる。

【００２８】紙用塗料組成物に対する増粘剤以外の成分
としては，顔料（例えば，カオリンクレー，炭酸カルシ
ウム，石膏，及び二酸化チタン等），ポリマーバインダ
ー（例えば，スチレン−ブタジエンラテックス，プロテ
イン，及びスターチ等），滑剤（例えば，グリコール類
や脂肪酸類），不溶化剤，及び脱泡剤等がある。塗料組
成物として作製されると，組成物に対する実際の試験を
行う前に，粘度とレオロジー特性を測定するのが普通で
ある。このように，種々の試験結果を実際の品質及び試
験される組成物によって得られる再現性と比較すること
によって，多くの知見が構築される。

【００２９】紙用塗料の他に，ラテックスペイント，食
品，医薬品，及びパーソナルケア用品等の分野において
もＭＰＳが使用できると思われる。これらの用途の場合
，ＭＰＳ中に含まれている多糖類は通常，粘度やレオロ
ジーの制御，水の保持，及び／又は組成物の安定性付与
のために使用されている。本発明の組成物においては塩
類の含量が低いことが望ましい。なぜなら，当該組成物
のコロイド化学に及ぼす塩類の悪影響が最小限に抑えら
れるからである。多糖類懸濁液中に塩類を殆ど又は全く
加えない場合，塩類を含有することによる健康上の問題
が無視しうる程度となる。従って，ＨＰＣ，ＭＣ，又は
ＭＨＰＣのＭＰＳで，塩類を含まないか又は塩類の含量
の低いＭＰＳは，食品やパーソナルケア用品に使用する
ことができる。

【００３０】実施例１〜８は，種々のタイプのＭＰＳの
組成と物理的特性について説明している。これらのＭＰ
Ｓ中の全ポリマー濃度の範囲は２０〜３０重量％である
。ＤＮＣＰと溶解した多糖類との重量比の範囲は約２．
１〜０．５である。ｐＨ値の範囲は６．２〜１０．７で
ある。６ｒｐｍにて測定したブルックフィールド粘度は
７００〜１２，０００ｍＰａ．ｓ（ｃｐｓ）である。実
施例９は，ＭＰＳを紙用塗料組成物中の増粘剤／コバイ
ンダーとして使用することを説明している。

【００３１】

【実施例】

実施例１ ＨＰＣとＣＭＣを含有した塩類非含有懸濁液本実施例で
は，カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）
の溶液中にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を
懸濁して得られる懸濁液の作製につて説明する。このＭ
ＰＳの組成を表１に示す。激しく撹拌したＣＭＣ溶液中
にＨＰＣ微粉末を加え，次いで約３０分間連続的にミキ
シングすることによって懸濁液を作製した。ＨＰＣ粉末
を加える前に，ＣＭＣ溶液中にあらかじめ少量の脱泡剤
と懸濁安定剤（キサンタンガム）を溶解させた。

【００３２】こうして得られたＭＰＳは，対応する乾燥
ＨＰＣ物品より相当速く水性媒体中に溶解することが判
明した。懸濁液が低温水においてその平衡溶液粘度の９
０％を達成するのに必要な時間は約１０分であり，乾燥
ＨＰＣの場合の１時間に比べるとかなり短い。本組成物
は塩類を含有していないので，増粘剤，バインダー，又
はパーソナルケア，食品，医薬品，及び他の物品におけ
る加工助剤として使用することができる（高レベルの塩
類が存在すると，健康上の問題を引き起こすことがある
）。

【００３３】本実施例において使用した低分子量ＣＭＣ
は，１５重量％の濃度にて約１０００ｍＰａ．ｓの溶液
粘度を有する溶液生成物として供給した。クルセル（登
録商標）ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）とＣ
ＭＣ溶液生成物〔アンバーガム（登録商標）１５７０〕
は，どちらもアクアロン社から市販されている。脱泡剤
（ハーキュレスＤＦ２８５）はハーキュレス社から市販
されている。キサンタンガムはケルコ社（Ｋｅｌｃｏ）
から入手した。本実施例及び以下の実施例における懸濁
液粘度はいずれも，ブルックフィールドＬＶＴ粘度計を
使用して６ｒｐｍの回転速度で測定したものであり，ｍ
Ｐａ．ｓ（ｃｐｓ）表示にて記載してある。

【００３４】 実施例２ ＨＭＨＥＣのＣＭＣ溶液中への懸濁 疎水性が付与されるよう変性されたヒドロキシエチルセ
ルロース（ＨＭＨＥＣ）と低分子量ＣＭＣを含有したＭ
ＰＳを，実施例１に記載の手順に従って作製した。最大
７重量％までの量の無機塩を組成物に加えて，ＨＭＨＥ
Ｃの不溶化に対して低分子量ＣＭＣを補助させた。さら
に，少量の脱泡剤と保存剤〔メチルパラセプト（ｍｅｔ
ｈｙｌ　　ｐａｒａｓｅｐｔ）〕を加えて，懸濁液の安
定性を保持させやすくした。本実施例において使用した
ＨＭＨＥＣとＣＭＣは，アクアロン社から市販されてい
る。

【００３５】（１）所定量のＣＭＣとメチルパラセプト
を含有した水溶液を調製し，（２）前記水溶液中に塩類
を溶解し（約２０〜３０分を要する），（３）前記水溶
液を激しく撹拌しながら，前記水溶液中にＨＭＨＥＣ乾
燥固体を徐々に加え，そして（４）脱泡剤を加えること
によって，ＭＰＳを作製した。次いで，こうして得られ
た懸濁液を約３０分混合して均一な分散液とした。懸濁
液に対する代表的なｐＨ値と粘度を表２に示す。

【００３６】 このタイプのＭＰＳは，紙用塗料として有用であること
がわかった。ＨＭＨＥＣ／ＣＭＣ系のＭＰＳを紙用塗料
の増粘剤／コバインダーとして使用することついては，
実施例９に説明されている。

【００３７】実施例３ ＭＣ又はＭＣ誘導体のＣＭＣ溶液中への懸濁本実施例で
は，低分子量ＣＭＣ（実施例１に記載のもの）とメチル
セルロースもしくはメチルセルロース誘導体〔例えば，
メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）やメ
チルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）〕を含有
したＭＰＳの作製について説明する。

【００３８】 これらのＭＰＳも，対応する乾燥状態のＭＣ，ＭＨＥＣ
，又はＭＨＰＣに比べて水性媒体中により速やかに溶解
した。例えば，ＭＰＳ　　３−Ｃ（表３）がその平衡粘
度の９０％を達成するに要する時間は５分未満であり，
ベネセルＭＨＥＣ乾燥物品の場合の約４０分に比べると
相当短い。塩類の含量が比較的少ないので，このような
ＭＰＳはパーソナルケア用や紙用塗料向けに使用できる
。

【００３９】実施例４ ＣＭＣ溶液中へのＨＥＣの懸濁 以下に記載のＭＰＳは，ヒドロキシエチルセルロース（
ＨＥＣ）と低分子量ＣＭＣを含有した懸濁液が作製でき
ることを示している。ＭＰＳを作製する手順は，実施例
１に記載の手順と同様である。本実施例では，非常に低
分子量のＣＭＣ（３０重量％の濃度にて約１０００ｃｐ
ｓの溶液粘度を有する）を使用した。この低分子量ＣＭ
Ｃは，アクアロン社から溶液品（アンバーガム３０２１
）として市販されている。ＨＥＣ物品もアクアロン社か
ら市販されている。

【００４０】 実施例５ ＨＥＣ溶液中へのＨＰＣの懸濁 本実施例では，ＨＰＣと低分子量ＨＥＣを含有したＭＰ
Ｓの作製について説明する。このようなＭＰＳの作製が
適切に行われたということは，ＭＰＳ中の溶解ポリマー
がイオン的な性質をもっていないことを示している。

【００４１】作製手順は，実施例１に記載の手順と同じ
である。使用したＨＥＣの溶液粘度は，３０重量％のポ
リマー濃度にて約１０００ｃｐｓであった。ＨＥＣとＨ
ＰＣは，どちらもアクアロン社から市販されている。

【００４２】 実施例６ ＣＭＣ溶液中への２種の非イオン性セルロース系ポリマ
ーの懸濁 ２種の非イオン性セルロース系ポリマーを低分子量セル
ロース系ポリマーの溶液中に懸濁させることができる。 表６に示されている組成物は，このようなターポリマー
系ＭＰＳの例である。一般にこれらの組成物は，分散相
中にＨＭＨＥＣ及びＭＣもしくはＭＣ誘導体を，そして
水性相中に低分子量ＣＭＣ（例えばアンバーガム１５７
０）を含有する。これらの懸濁液の作製手順は，実施例
１の場合と同様である。ＣＭＣ水溶液にＤＮＣＰを加え
，次いで脱泡剤を加えた。

【００４３】 実施例７ 低分子量グアー誘導体溶液中へのＨＭＨＥＣの懸濁本実
施例では，解重合させた低分子量グアー誘導体であるカ
ルボキシメチル化グアー（ＣＭグアー）を使用し，６部
の炭酸ナトリウムを加えてＨＭＨＥＣを懸濁させた。本
実施例は，溶解されるポリマーが必ずしもセルロース系
誘導体に限定されないことを示している。

【００４４】低分子量ＣＭグアーは，アクアロン社から
溶液品（ＡＱＵ−Ｄ３１４４）として市販されている。 ３４重量％のＣＭグアー濃度における本水溶液は，２２
０ｃｐｓのブルックフィールド粘度を示した。

【００４５】 実施例８ スターチ溶液中へのＨＭＨＥＣの懸濁 本実施例では，他の非セルロース系多糖類を溶解ポリマ
ー〔すなわち，アメリカン・マイゼ社製造の低分子量カ
チオン性スターチ（アマイゾ２１８７）〕として使用す
ることについて説明する。この懸濁液を作製するために
，先ずスチーム・クッカー（ｓｔｅａｍ　　ｃｏｏｋｅ
ｒ）を使用してカチオン性スターチ（乾燥品）の原液を
作製した。この原液に補給水と塩類を加え，次いでＤＮ
ＣＰ（すなわちＨＭＨＥＣ）を加えた。

【００４６】 実施例９ 紙用塗料向け増粘剤／コバインダーとしてのＭＰＳの使
用 本実施例では，２種のタイプのＭＰＳを紙用塗料組成物
における増粘剤／コバインダーとして使用することにつ
いて説明する。一方のタイプのＭＰＳは，ＨＭＨＥＣと
ＣＭＣを含有し，他方のタイプのＭＰＳは，ＨＭＨＥＣ
，ＣＭＣ，及びＭＨＥＣを含有する。

【００４７】ＨＭＨＥＣ／ＣＭＣ系ＭＰＳ本発明に実施
に際しては会合性増粘剤（すなわち，それ自体と会合す
る性質をもった疎水性が付与されるよう変性されたセル
ロースエーテル）が有用であり，計量用のブレード，ロ
ッド，又はエアーナイフを使用して施される紙用塗料組
成物に対して改良されたレオロジーを与える。会合性増
粘剤は，固体含量の多い塗料組成物に対して高い疑似塑
性を伴った高い増粘効率を与える。ブレードコーティン
グ時において，疎水性が付与されるよう変性されたセル
ロース系誘導体により，より低いブレード圧力が使用で
きるようになり，従って高速での塗布性能が向上するこ
とになる。会合性増粘剤を使用することでブレード圧力
がより低くなるため，特に高い塗布速度において，ヘー
パーストックに対する水の損失，ウェブの破断，及び縞
模様の形成が抑えられる。しかしながら，ＨＭＨＥＣを
クレー含有塗料組成物中における単独の増粘剤／コバイ
ンダーとして使用すると，そのクレー吸収性が高いため
に水性液体の粘度が比較的低くなることが多く，従って
水の保持能力が幾分低下する。

【００４８】ＭＰＳ・２−Ａを含有した塗料組成物は，
円筒状の実験用コーター（ＣＬＣ）を使用したコーター
・トライアルにおいて，４５００フィート／分という高
い塗布速度にて良好な走行性を与えることがわかった。 適度なブレード圧力での高速塗布において，紙の３３０
０ｆｔ２　当たり約５．０ポンドというかなり低い塗布
量が容易に達成され，このことは塗料の流れ抵抗が低く
かつ調節可能であることを示している。ＭＰＳ・２−Ａ
を使用して作製した紙サンプルは，ＨＭＨＥＣ又はＣＭ
Ｃだけを含有した塗料の場合より改良された被覆紙特性
を示すことが観察された。表１１に示されているように
，ＭＰＳ・２−Ａを使用すると，シート光沢，プリント
光沢，不透明性，及びインキピック強度の最良の組み合
わせが得られる。試験法のセクションにおいて，これら
の測定に関する詳細な説明がなされている。

【００４９】上記のデータから，ＨＭＨＥＣやＣＭＣを
含有したＭＰＳは，液状生成物に対する業界のニーズを
満たすだけでなく，改良された走行性及び／又は被覆紙
特性ももたらすことがわかる。ＭＰＳは，（１）２種以
上のセルロース系ポリマーの存在により，多様な紙製品
に対して被膜特性を最適化できるという点，及び（２）
ＭＰＳ中に比較的低レベルの塩類を使用することにより
，顔料やラテックスバインダーの過剰な凝集を防止でき
るという点において，さらなる利点を有している。

【００５０】ＨＭＨＥＣ／ＭＨＥＣ／ＣＭＣ系ＭＰＳＨ
ＭＨＥＣ，ＭＣもしくはＭＣ誘導体（例えばＭＨＥＣ）
，及び低分子量ＣＭＣを含んだターポリマー系ＭＰＳは
，紙用塗料に対する極めて有効な増粘剤／コバインダー
であることが見出されている。ＭＣ誘導体（良好なバイ
ンダーかつ水保持用助剤である）は，ＨＭＨＥＣやＣＭ
Ｃと組み合わさって作用して，良好な湿潤塗布走行性及
び優れた被覆紙特性を与える。例えば，ある１種のＭＰ
Ｓ（ＭＰＳ・６−Ｂ）は，塗料組成物ＩＩにおいて，増
粘効率，高い剪断粘度，及び水保持性の良好なバランス
を与えることが見出されている（表１０を参照）。

【００５１】ターポリマー系ＭＰＳは，ＣＬＣコーター
・トライアルにおいて，良好な高速走行性と被膜特性を
与えることが観察されている。表１１に示されているよ
うに，ＭＰＳ・６−Ｂを使用して作製した被覆紙サンプ
ルは，市販のＣＭＣを使用して作製した他の紙サンプル
を凌ぐ優れた被覆紙特性を示した。ＭＰＳ・６−Ｂを増
粘剤／コバインダーとして使用することにより，耐イン
キピック性が大幅に改良された。こうした被膜強度の改
良は，少なくとも一部は，ＭＣ誘導体の優れた結合特性
によるものであると考えられる。

【００５２】好ましい生成物 ＭＰＳ・２−Ａ〜２−Ｄ及びＭＰＳ・６−Ａ〜６−Ｄは
，紙用塗料向けの増粘剤／コバインダーとして使用する
のに好ましい生成物である。

【００５３】 表１１ 試験法 モデルＥＴ２４−６ハーキュレス（登録商標）高剪断粘
度計（紙業界では紙用塗料組成物の評価に対して通常使
用されている）による試験に使用するためのパーツとレ
オグラムペーパー（ｒｈｅｏｇｒａｍ　　ｐａｐｅｒ）
は，カルテック・サイエンティフィック社〔Ｋａｌｔｅ
ｃ　　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．，２２４２５　
　ヘスリップ・ドライブ（Ｈｅｓｌｉｐ　　Ｄｒｉｖｅ
），ノビ（Ｎｏｖｉ），ミシガン４８０５０〕から入手
した。

【００５４】紙サンプルはすべて，円筒状の実験用コー
ター〔ワシントン州タコマのセンサー・アンド・シミュ
レーション・プロダクツ社（Ｓｅｎｓｏｒ　　ａｎｄ　
　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製造〕
を使用して４０００〜４５００フィート／分の速度で一
方の面を塗被した。２つの組成物に対する塗布量は，３
３００ｆｔ２　当たり約５．０ポンドであった。被覆し
た紙サンプルを，温度１６０°Ｆ及び圧力１５００ｐｓ
ｉで４回パスにてスーパーカレンダー処理した。ガード
ナー・グロスメーター（Ｇａｒｄｅｒ　　Ｇｌｏｓｓｍ
ｅｔｅｒ）を７５°の角度で使用して紙サンプルの光沢
を測定し，入射光の反射率％として記録した。ＴＡＰＰ
Ｉ試験法Ｔ−４２５に従って，ダイアノ・オパシメータ
ー（Ｄｉａｎｏ　　Ｏｐａｃｉｍｅｔｅｒ）を使用して
不透明度を測定した。３２Ｐａ．ｓのオイルインキを使
用してＩＧＴインキピック抵抗を測定し，インキによる
塗布ピッキングの開始時における速度−粘度の積として
記録した。ＩＧＴピック抵抗値がより高いということは
，被膜強度がより高いということを示しており，これは
高速印刷にとって望ましいことである。

【００５５】Ｓ．Ｄ．ワレン（Ｗａｒｒｅｎ）による水
保持試験法の変法〔すなわち，Ｊ．Ｃ．スティッチフィ
ールド（Ｓｔｉｃｈｆｉｅｌｄ），Ｒ．Ａ．クリフト（
Ｃｌｉｆｔ），及びＪ．Ｊ．トーマス（Ｔｈｏｍａｓ）
による「ＴＡＰＰＩ，４１（２），１９５８，ｐ．７７
」〕を使用して，紙用塗料の水保持時間を測定した。

【００５６】この試験にて使用したＣＭＣの公称分子量
は約１１０，０００（２％溶液のブルックフィールド粘
度は４０ｍＰａ．Ｓであった）であり；このＣＭＣ物品
は，アクアロン社から市販されていて塗料用増粘剤とし
て工業的に使用されている。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（１）　　炭酸塩，硫酸塩，リン酸塩
   ，及びギ酸塩の群から選ばれるアンモニウム塩もしくは
   アルカリ塩を最大１０重量％まで含有した低分子量多糖
   類の水溶液を調製する工程；及び （２）　　１種類以上の非イオン性セルロースエーテル
   を加えながら前記水溶液を撹拌してポリマー懸濁液を調
   製する工程；を含む，ポリマー懸濁液の製造方法。
2. 【請求項２】　　保存剤が加えられることをさらに特徴
   とする，請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】　　貯蔵安定性の懸濁液を得るために脱泡
   剤と安定剤が加えられることを特徴とする，請求項２記
   載の製造方法。
4. 【請求項４】　　前記セルロースエーテルがヒドロキシ
   エチルセルロース又は疎水性が付与されるよう変性され
   たヒドロキシエチルセルロースであり，前記低分子量多
   糖類がＣＭＣ又はＣＭグアーである，請求項１記載の製
   造方法。
5. 【請求項５】　　前記懸濁液が，２０重量％を越える固
   形分，及び６ｒｐｍにて１０，０００ｍＰａ．ｓ未満の
   ブルックフィールド粘度を有することをさらに特徴とす
   る，請求項４記載の製造方法。
6. 【請求項６】　　前記ヒドロキシエチルセルロースが，
   ノニルフェニル基，アルケニル基，スクシン基，又はセ
   チル基で疎水性が付与されるよう変性されていることを
   さらに特徴とする，請求項５記載の製造方法。
7. 【請求項７】　　（１）　　ＨＥＣ，ＣＭＣ，ＣＭグア
   ー，及びカチオン性スターチの群から選ばれる低分子量
   多糖類を水中に溶解させるに足る時間撹拌することによ
   って，前記多糖類の水溶液を調製する工程；（２）　　
   前記撹拌溶液に非イオン性セルロースエーテルを加える
   工程；及び （３）　　脱泡剤及び／又は安定剤を加えて，２５℃に
   て少なくとも４０００ｍＰａ．ｓのブルックフィールド
   粘度を有するポリマー懸濁液を調製する工程；を含む，
   ポリマー懸濁液の製造方法。
8. 【請求項８】　　工程（１）においてメチルパラセプト
   保存剤が加えられる，請求項７記載の製造方法。
9. 【請求項９】　　前記セルロースエーテルが，疎水性が
   付与されるよう変性されたヒドロキシエチルセルロース
   である，請求項８記載の製造方法。
10. 【請求項１０】　　前記の低分子量多糖類がＣＭＣであ
    る，請求項９記載の製造方法。
11. 【請求項１１】　　前記安定剤がキサンタンガムである
    ，請求項１０記載の製造方法。