JP2001089664A - 蛋白質材料含有水性分散液及びその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛋白質材料水溶液の安定性を損なうこ
となく、それから得られる塗膜に、その塗膜物性を犠牲
にすることなしに帯電防止性能を付与する。 【解決手段】 蛋白質材料（Ａ）の水溶液と不飽和カ
ルボン酸含量が１０〜３５重量％のエチレン・不飽和カ
ルボン酸共重合体のカリウムイオンによる中和度が７０
〜１００モル％のアイオノマー（Ｂ）の水性分散液を、
固形分重量比で３０/７０〜９５/５となる割合で混合し
た蛋白質材料含有水性分散液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非帯電性塗膜を形
成することが可能な蛋白質材料含有水性分散液及びその
用途に関する。さらに詳しくは、紙コーティング材料と
して好適であって、紙上に非帯電性のコーティング層を
形成することが可能な蛋白質材料含有水性分散液及びそ
の紙コーティング用途に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック、繊維あるいは紙等を取り
扱う場合、これらの材料が帯電し種々の静電気障害を起
こすことが知られている。これを防止するため、一般に
は帯電防止剤が使用されている。例えば帯電防止剤とし
てアニオン系、カチオン系、ノニオン系などの各種界面
活性剤が知られており、これらを成形物表面に塗布した
り、あるいは表面への移行性を利用して材料を構成する
高分子化合物中に配合したりして使用されている。しか
しながらこのような低分子型界面活性剤は効力の持続性
に問題があるため、高分子型帯電防止剤を用いることも
行われている。例えば静電気記録用紙や電子写真基紙に
おいては、紙の少なくとも一面に高分子型の帯電防止剤
が塗布されている。この場合も、基材となるＰＰやＰＥ
Ｔなどの高分子材料に予め帯電防止剤を練り込んだ後シ
ート状に成形すると共に、紙表面に薄い帯電防止膜を形
成するために、液状の帯電防止剤を塗布する方法が採用
されている。

【０００３】しかしながら対象物が表面の性状が非常に
重要である紙である場合、塗布型帯電防止剤を使用した
場合には外観が変化してしまうのみならず、インクの受
容性、安定性などが変化してしまう可能性もあり、その
ような問題を生じない適当な塗布型帯電防止剤を見出す
ことは非常に困難であった。さらにこの場合は、生産
上、コーティング工程を増やす必要があり、コスト的に
も問題があった。

【０００４】一方、紙材料の一つとして、顔料を配合し
た高分子材料水溶液をコーティングした塗工紙がある。
このコーティング材料は、紙の凹凸を埋め、平滑で均一
な印刷インク吸収性表面を作り出し、紙に所望の特性を
付与する。この際、高分子材料は紙表面との接着剤とし
てのみならず、顔料同士のバインダーとしての役割を果
たすものである。このようなコーティング材料の一つと
して、蛋白質材料の水溶液が知られている。

【０００５】このような塗工紙の帯電防止処方として、
上述の顔料を配合した高分子材料水溶液に予め帯電防止
剤を配合しておき、この混合物を紙上にコーティングす
ることによって非帯電性を発現させることが考えられ、
これによって充分な帯電防止効果が得られれば上記問題
は解決できる。しかるにコーティング材料として蛋白質
材料の水溶液を使用する場合、該水溶液がｐＨに対して
非常に敏感であるため、通常の帯電防止剤を配合した場
合には、ｐＨの変動によって蛋白質ゲルの発生や顔料の
凝集が起こり、コーティング面の平滑性が損なわれたり
するなどの問題が生じ、未だ満足すべき処方が確立され
ていないのが現状であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者は、蛋
白質材料の水溶液を用いた紙コーティング材料におい
て、上述のようなトラブルなしにコーティング面に充分
な非帯電性を付与することが可能な処方について検討を
行った。その結果、特定のエチレン共重合体アイオノマ
ーを共存させておくことにより、所望性状のコーティン
グ材料が得られることを見出し、本発明に到達した。し
たがって、本発明の目的は、蛋白質材料をベースとする
コーティング材料において、蛋白質ゲルの発生や顔料の
凝集を伴うことなく、またコーティング面の光沢や平滑
性を犠牲にすることなく、コーティング面に優れた非帯
電性を付与することが可能なコーティング材料を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、水溶性蛋白質
材料（Ａ）及び不飽和カルボン酸含量が１０〜３５重量
％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムイ
オンによる中和度が７０〜１００モル％のアイオノマー
（Ｂ）を、固形分重量比で（Ａ）／（Ｂ）＝３０／７０
〜９５／５となる割合で含有する固形分濃度が５〜４０
重量％の蛋白質材料含有水性分散液に関するもので、好
ましくは固形分濃度が５〜６０重量％の蛋白質材料
（Ａ）の水溶液と不飽和カルボン酸含量が１０〜３５重
量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウム
イオンによる中和度が７０〜１００モル％のアイオノマ
ー（Ｂ）の固形分濃度が１０〜４０重量％である水性分
散液を混合して調製した上記蛋白質材料含有水性分散液
に関するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明で使用される蛋白質材料
（Ａ）としては、大豆蛋白質、コーン蛋白質、小麦蛋白
質、えんどう蛋白質、カゼインなどから選ばれる。これ
らは未変性のものであってもよいが、溶解性やその他の
改質の目的で、化学的あるいは酵素学的に変性されたも
のであってもよい。変性の１例として例えば、加水分
解、酸化、還元、アシル化などの１種又は２種以上の組
合せを挙げることができる。

【０００９】上記大豆蛋白質としては、大豆、大豆ケー
キ、大豆チップス、大豆フレーク、大豆ミールなどの大
豆出発物質から製造される大豆フラワー、大豆濃縮物、
大豆蛋白質単離物などであり、最も好ましくは大豆蛋白
質単離物である。

【００１０】上記大豆ケーキ及び大豆チップスは、圧力
又は溶媒により大豆中の油分を抽出することによって得
られ、大豆フレークは、大豆をクラッキング、加熱及び
フレーキングし、溶媒抽出により大豆の油分を除くこと
によって得られ、大豆ミールは、大豆ケーキ、チップ
ス、フレークをすり潰すことにより得られる。

【００１１】上記大豆フラワーは、大豆ケーキ、チップ
ス、フレーク、ミールあるいはこれらの混合物を粉砕す
ることによって得られ、１００メッシュスクリーン（米
国基準）を通過することができる粒径の粒子から製造さ
れる、脱脂した、好ましくは油含有量を１％未満とし
た、粉砕した形の大豆材料である。大豆フラワーの大豆
蛋白質含有量は約４０〜６０％であり、残りはコーティ
ング材料において不活性である物質である。大豆フラワ
ーは非常に微細にすり潰されていることが望ましく、３
００メッシュ残存物を１％未満となるようにし、コーテ
ィング中の不活性物質による斑点を最小限に抑えること
が望ましい。

【００１２】上記大豆濃縮物は、大豆蛋白質を約６０〜
８０％含有する大豆蛋白質材料であり、溶媒抽出により
油分を除去した商業的に入手可能な脱脂大豆フレークか
ら製造されるのが好ましい。大豆濃縮物は、大豆フレー
ク材料を大豆蛋白質の等電点近傍のｐＨ、好ましくはｐ
Ｈ約４〜５、最も好ましくはｐＨ約４．４〜４．６を有
する水溶液で洗浄することにより製造される。等電点洗
浄により、多量の水溶性炭水化物及び他の水溶性成分が
フレークから除かれるが、少量の蛋白質が残り、それに
より大豆濃縮物が製造される。等電点洗浄後に大豆濃縮
物は、乾燥される。

【００１３】上記大豆蛋白質単離物は、大豆蛋白質を約
８０％以上、好ましくは約９０％以上、最も好ましくは
９５％以上含有する蛋白質材料である。大豆蛋白質単離
物は、溶媒抽出により油分を除去した商業的に入手可能
な脱脂した大豆フレーク材料から製造されるのが好まし
い。大豆フレーク材料をアルカリ水溶液、一般的にはｐ
Ｈ約６〜１０の水酸化カルシウム又は水酸化ナトリウム
で抽出し、フレークの不溶性繊維及びセルロース材料か
ら蛋白質と大豆フレークの水溶性成分とを含有する成分
を単離する。次に抽出物を酸で処理して抽出物のｐＨを
蛋白質のほぼ等電点まで、好ましくはｐＨ約４〜５、最
も好ましくはｐＨ約４．４〜４．６まで下げて、それに
より蛋白質を沈殿させる。次に公知の分離及び乾燥方法
により蛋白質を抽出物から分離、乾燥し、大豆蛋白質単
離物を製造する。

【００１４】大豆フラワー、大豆濃縮物及び大豆蛋白質
単離物は、大豆製品の製造業者から商業的に入手でき
る。例えば大豆蛋白質単離物は、プロテインテクノロジ
ーインターナショナル社からプロコート４２００として
入手できる。

【００１５】本発明の蛋白質材料として使用可能なコー
ン蛋白質としては、コーングルテンミール、ゼインなど
であり、ゼインが最も好ましい。コーングルテンミール
は、コーン蛋白質を約５０〜６０％及びスターチを約４
０〜５０％含有し、公知のコーン精製方法によって得る
ことができ、また商業的にも入手可能である。ゼイン
は、コーングルテンミルを希アルコール、好ましくは希
イソプロパノ−ルで抽出することによって得られる商業
的に入手可能な精製されたコーン蛋白質である。

【００１６】本発明における蛋白質材料、とくに大豆蛋
白質材料及びコーン蛋白質材料においては、溶解性の向
上、溶液粘度の減少、接着性改良、顔料との親和性向
上、コーティングの色相、白色度、光沢などの改善など
の諸目的のために、化学的あるいは酵素学的に変性した
ものを使用することが好ましい。このような変性の手段
として、加水分解、酸化、還元、アシル化あるいはこれ
らの組合せであり、このような変性手段はすでによく知
られている。

【００１７】蛋白質材料（Ａ）の水溶液は、ｐＨを上昇
させ、蛋白質の水溶性を高めるために塩基性化合物、例
えば水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムのような一
価カチオンの分散剤を使用して溶解したものを使用する
ことができる。しかしながら作業性が優れ、安価で吸湿
性が小さいところから、分散剤として、二価カチオンと
１種以上のアニオンとに解離する塩基性化合物、例えば
アルカリ土類金属の水酸化物が好ましく用いられ、とく
に酸化カルシウム（石灰）または水酸化カルシウム（消
石灰）を使用するのが最も好ましい。分散剤は、蛋白質
材料を水中に充分に溶解させるに必要な量存在させるも
ので、例えば蛋白質材料の約１〜１０重量％、好ましく
は約２〜８重量％の量で存在させる。分散剤はまた、水
溶液中のｐＨを、６．０より大きく、好ましくは８．５
より大きく、最も好ましくは１０．０より大きく保つよ
うな量で使用する。

【００１８】二価カチオンの分散剤を使用する場合に
は、蛋白質ゲルを生成しやすいので、カチオン結合剤を
併用することによってこれを防止する。カチオン結合剤
は、蛋白質材料水溶液中において二価カチオンと錯形成
するかまたは沈殿させることのできる化合物である。す
なわち該水溶液中で分散剤の解離から得られる二価カチ
オンと不溶または難溶性の塩または錯体を形成すること
ができ、これにより二価カチオンによる蛋白質ゲル生成
を抑制する働きをなすものである。カチオン結合剤は、
好ましい態様においては、アルカリ土類金属カチオン、
とくにカルシウムイオンと不溶又は難溶性の塩を形成す
るか又はキレート化することができる。

【００１９】カチオン結合剤として使用するのに好まし
いキレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤ
ＴＡ）、ＥＤＴＡアルカリ金属塩、好ましくはＥＤＴＡ
ナトリウム又はＥＤＴＡカリウム、クエン酸及びその三
ナトリウム、リン酸三カリウム等のアルカリリン酸塩、
ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウ
ム等のアルカリポリリン酸塩などを挙げることができ
る。とくに好ましいキレート剤としては、ＥＤＴＡ四ナ
トリウム及びリン酸三ナトリウムを挙げることができ
る。

【００２０】カチオン結合剤としてはまた、二価カチオ
ンと不溶性又は難溶性の塩を形成することができる塩形
成剤を使用することができる。塩形成剤は、アルカリカ
チオンと、二価カチオンと塩を形成するアニオンとに解
離するアルカリ金属塩であることが好ましい。適当な塩
形成剤としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸
水素ナトリウム、珪酸ナトリウム、リン酸塩、好ましく
はリン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸二カ
リウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムなどを例示
することができる。これらの中では、酸化カルシウム又
は水酸化カルシウム分散剤由来のカルシウムカチオンと
炭酸塩を形成する、炭酸ナトリウムや炭酸カリウム等の
アルカリ金属の炭酸塩であることが好ましい。

【００２１】カチオン結合剤は、すでに説明したように
蛋白質材料と二価カチオンによるゲル生成を抑制するも
のであるが、その必要量は紙コーティング用途において
許容されるゲルレベルによって決定される。例えば、蛋
白質材料１００ｇ当り、１４０メッシュゲル値が、好ま
しくは３ｍＬ以下、特に好ましくは１ｍＬ以下である
が、場合によっては５０ｍＬでも許容されることがあ
る。カチオン結合剤の量はまた、その種類によっても効
果が異なるので、その種類に応じて定められるべきであ
るが、例えば蛋白質材料の約０．５〜２０重量％、好ま
しくは約４〜１０重量％程度とするのがよい。

【００２２】蛋白質材料の水溶液は、例えば蛋白質材
料、分散剤及びカチオン結合剤の所定量を水に添加し、
蛋白質材料が溶解するに充分な温度および時間、剪断力
をかけることによって製造することができる。蛋白質材
料は、６０重量％以下の濃度、とくに１０〜４０重量％
濃度となるような量で使用することが好ましい。また温
度は、２０〜９０℃、とくに４５〜６５℃の範囲が好ま
しく、また溶解時間は５〜６０分程度で充分である。ま
た水溶液のｐＨが好ましくは６．０以上、一層好ましく
は８．５以上、最も好ましくは８．５〜１１．５となる
ように分散剤及びカチオン結合剤の使用量を調節するこ
とが望ましい。

【００２３】本発明において蛋白質材料（Ａ）とともに
使用されるアイオノマー（Ｂ）は、不飽和カルボン含量
が１０〜３５重量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重
合体のカリウムイオンによる中和度が７０〜１００モル
％のアイオノマーである。ベースポリマーとなる上記エ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体の不飽和カルボン酸
としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタ
コン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチ
ル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などを代表例とし
て例示することができる。これらの中ではアクリル酸又
はメタクリル酸が最も好ましい。上記共重合体には、任
意成分として他の単量体が共重合されていてもよい。こ
のような任意共重合成分としては、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソオ
クチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチ
ル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステ
ル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエ
ステル、一酸化炭素などを例示することができる。

【００２４】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体にお
ける重合組成は、不飽和カルボン酸含量が１０〜３５重
量％、好ましくは１２〜３０重量％の範囲であり、また
上記任意共重合成分が０〜４０重量％、とくに０〜２０
重量％の範囲が好ましい。すなわち不飽和カルボン酸含
量が上記範囲より少ない共重合体を使用すると、水分散
性良好な分散液を得ることが難しく、また帯電防止性良
好な塗膜を得ることが難しくなる。一方、不飽和カルボ
ン酸含量が上記範囲より多い共重合体を使用すると、安
定な水性分散液が得られないのみならず、塗膜の耐水
性、機械的強度の低下が起こるので好ましくない。

【００２５】このような共重合体としてはまた、１９０
℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが１〜
２０００ｇ／１０分、とくに１０〜１５００ｇ／１０分
のものを使用するのが好ましい。メルトフローレートの
非常に高いものを用いる場合には、得られる塗布膜の強
度が不足気味となり、また低すぎた場合には、良好な分
散性を有する水性分散液を得ることが難しくなる。この
ようなエチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、高温、
高圧下におけるラジカル共重合によって得ることができ
る。

【００２６】アイオノマー（Ｂ）は、上記エチレン・不
飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基を基準にし
て、７０〜１００モル％、好ましくは８０〜９９モル％
に相当する量のカリウムイオンで中和してなるものであ
る。すなわちカリウムイオンの代わりにリチウムイオン
やナトリウムイオンを用いても、帯電防止性に優れた塗
膜を生成しうる水性分散液を得ることはできない。また
中和度が前記範囲より低い場合には、帯電防止性良好な
塗膜を得ることが難しい。一方、過剰のイオンを添加し
ても性能は向上しないばかりでなく、水性分散体の安定
性が低下するので好ましくない。

【００２７】アイオノマー（Ｂ）の帯電防止性能、とく
に低湿度下での帯電防止性能を向上させるために、グリ
セリン、分子量が２５０以下のポリエチレングリコール
及びアルカノールアミンから選ばれる水酸基含有化合物
を併用することが望ましい。

【００２８】ここにアルカノールアミンとしては、窒素
原子に直結する置換又は非置換のアルカノール基を少な
くとも1個有する化合物であり、代表的なものとして一
般式Ｒ_(3-n)Ｎ（Ｒ¹ＯＨ）_n又はＲ_(3-n)Ｎ［（Ｒ²Ｏ）_m
Ｈ］_n（式中、Ｒは、水素原子、置換又は非置換のアル
キル基であり、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ置換又は非置換の
アルキレン基であり、ｎ＝１〜３の整数であり、ｍは整
数、例えば１〜１０程度の整数であり、それぞれの基が
複数個ある場合は、同一のものでも異なるものであって
もよい）で示される化合物を挙げることができる。

【００２９】より具体的には、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノ（イ
ソプロパノール）アミン、ジ（イソプロパノール）アミ
ン、トリ（イソプロパノール）アミン、Ｎ−メチルジエ
タノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，
Ｎ−ジメチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルジ
エタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、３
−アミノー１，２−プロパンジオール、ジ（ポリオキシ
エチレン）ラウリルアミン、ジ（ポリオキシエチレン）
ステアリルアミン、ジ（ポリオキシエチレン）オレイル
アミン、Ｎ−ラウリルジエタノールアミン、Ｎ−ステア
リルジエタノールアミン、Ｎ−オレイルジエタノールア
ミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ
−ジラウリルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリル
エタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジオレイルエタノールアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルエタノールアミン等を代
表例として示すことができる。これらの中では、アイオ
ノマーとの相溶性や耐熱性の観点から、Ｎ−アルキルジ
エタノールアミンやジエタノールアミン等のジエタノー
ルアミン基を有する化合物を使用するのが好ましい。

【００３０】このような添加剤の効果的な使用量は、ア
イオノマー（Ｂ）に対し０．１重量％以上であるが、あ
まり多量に使用すると塗布膜の耐水性に悪影響を及ぼす
ようになるので、９重量％以下に抑えることが望まし
い。

【００３１】アイオノマー（Ｂ）の水性分散液は、予め
調製したアイオノマーを水に分散させる方法、原料のエ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体とカリウム化合物を
所定量使用し、８０℃以上、好ましくは９５℃以上の温
度で、撹拌しながら水中で反応させる方法などによって
得ることができる。上記添加剤は任意の段階で添加する
ことができる。例えば上記水中での反応時に加えておく
同時添加法、アイオノマーの水性分散液を調製した後に
添加する逐次添加法などを採用することができる。同時
添加法は、添加操作や反応操作が簡単で、処理も容易で
あり、製造コストも低いという利点がある。

【００３２】上記水性分散液の製法において使用可能な
カリウム化合物としては、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素
塩、カルボン酸塩などを例示することができる。そして
水と、固形分濃度が５〜４０重量％、好ましくは１０〜
３０重量％となる量のエチレン・不飽和カルボン酸共重
合体と、該共重合体のカルボキシル基を基準にして７０
〜１００モル％をイオン化する量の上記カリウム化合物
と、前述した量の添加剤を、例えば撹拌機つきのオート
クレーブ中で剪断力をかけながら反応させることによっ
て、所望の水性分散液を得ることができる。反応時間
は、反応温度やその他の反応条件によっても異なるが、
３０〜１２０分程度である。

【００３３】かくして得られる水性分散液のうち、例え
ば平均粒径が１〜５００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎ
ｍの範囲にあり、また粘度が１０〜２０００ｍＰａ・
ｓ、好ましくは５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲にある
ものを使用するのが好ましい。このような水性分散液
は、長期保存によっても粒径や粘度が大幅に変化するこ
とはない。粘度が上記範囲を越えるようなアイオノマー
水性分散液と蛋白質材料の水溶液を混合使用した場合に
は、ハンドリングが非常に困難となり、基材に均一に塗
布することが難しくなる。また長期保存性にも問題があ
り、経時で増粘していく場合があり、実用性に問題があ
る。また粒径についても同様のことが言え、粒径が上記
範囲のものより大きいようなものを使用すると、蛋白質
材料水溶液との混合物において、長期保存するうちに再
凝集してしまうことがあり、実用性に問題を生じる場合
がある。上記のような平均粒径及び粘度を有する水性分
散液を使用することによって、蛋白質材料水溶液と混合
使用した場合に、優れたハンドリング性及び長期安定性
に優れた混合水性分散液が得られ、しかもそれから得ら
れる塗膜は均一性に優れている。

【００３４】本発明の蛋白質材料含有水性分散液は、好
ましくは蛋白質材料水溶液とアイオノマー水性分散液を
混合することによって製造することができる。この場
合、固形分濃度が５〜４０重量％、好ましくは１０〜３
５重量％となるようにし、また使用目的によっても異な
るが、蛋白質材料（Ａ）とアイオノマー（Ｂ）の割合が
固形分重量比で３０／７０〜９５／５、好ましくは４０
／６０〜９０／１０となるように調製される。このよう
な蛋白質材料水性分散液はまた、アイオノマー水性分散
液の調製時に、蛋白質材料、分散剤及びカチオン結合剤
を共存させることに調製することもできる。

【００３５】本発明の蛋白質材料水性分散液には、必要
に応じ、上述以外の各種添加剤を配合することができ
る。このような添加剤の例として、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルのような多価アルコール、水溶性エポキシ化合物、メ
タノール、エタノール、ｎプロパノ−ル、イソプロパノ
ール等の低級アルコール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレン
グリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチル
エーテル等のエーテル類、プロピレングリコールモノア
セテート、エチレングリコールモノアセテート等のエス
テル類、酸化防止剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、顔
料、染料、抗菌剤、滑剤、無機充填剤、ブロッキング防
止剤、接着剤、顔料分散剤、消泡剤等を例示することが
できる。このような添加剤は、本発明の蛋白質材料含有
水性分散液を調製した後に添加してもよく、あるいはそ
の原料である蛋白質材料の水溶液及び又はアイオノマー
の水性分散液に予め添加しておいてもよい。

【００３６】紙コーティング材料として使用する場合に
は、一般には顔料が配合される。このような顔料として
は、従来この分野で使用されているもので使用でき、例
えば炭酸カルシウム、サテンホワイト、二酸化チタン、
クレー、水酸化アルミニウム、プラスチックピグメント
などを挙げることができる。紙コーティング材料は、こ
のような顔料を蛋白質含有水性分散液に均一に分散させ
ることによって製造される。前記したカチオン結合剤
は、このような紙コーティング材料における二価カチオ
ン濃度を減少させることにより、蛋白質ゲルの生成と顔
料の凝集を抑制する。紙コーティング剤を塗布する原紙
は、上質紙あるいは中質紙が一般的であり、また紙コー
ティング剤の塗布量は用途によって異なるが、例えば１
ｍ²当り、１〜５０ｇ程度である。、

【００３７】本発明の蛋白質含有水性分散液はまた、他
の重合体の水性分散液を任意割合で混合して使用するこ
とができる。このような他の重合体の水性分散液は、蛋
白質含有水性分散液の原料である蛋白質材料水溶液及び
又はアイオノマー水性分散液に、これらの混合前に予め
混合しておくことができる。当然のことながら、これら
他の重合体の水性分散液としては、その混合によって悪
影響を与えないもの、例えばアイオノマー水性分散液の
ゲル化を起こしたり、蛋白質ゲルを生ぜしめたり、顔料
の凝集を引き起こすようなものであってはならない。混
合可能な他の重合体の水性分散液を例示すると、ポリ酢
酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、水溶性アクリル樹脂、アクリルアミド樹脂、メタ
アクリルアミド樹脂、スチレン・アクリル酸共重合体、
水溶性スチレン・マレイン酸共重合体、ポリエステル樹
脂、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン等の水性分
散液を挙げることができる。これらは２種以上使用する
ことができる。

【００３８】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例に用いた原料の種類および物性の測
定法は次の通りである。

【００３９】１．原料 （Ａ）蛋白質材料水溶液の調製 蛋白質材料［ＰＲＯ−ＣＯＴＥ４２００（Protein Tech
nology International社製）６８ｇ、水酸化カルシウム
２．８５ｇ、炭酸ナトリウム５．５ｇ及びイオン交換水
４２３．６５ｇを、６０℃で３０分間撹拌することによ
り、蛋白質材料水溶液１を得た。

【００４０】（Ｂ）アイオノマー水性分散液の調製 ３００ｍＬオートクレーブ中に、表１に示すエチレン・
不飽和カルボン酸共重合体（酸共重合体）６２．５ｇ、
該共重合体のカルボキシル基を９０％中和するに相当す
る水酸化カリウム（純度８６％、関東化学社製）、イオ
ン交換水１８７．５ｇ及び表２に示す水酸基含有化合物
３．１ｇを仕込み、密閉した後、１５０℃、２時間撹拌
して表２に示す樹脂濃度２５重量％のアイオノマー水性
分散液（ＩＯ分散液）を得た。それらの性状を表２に併
記する。

【００４１】尚、表２における物性は以下の方法により
測定した。 ｐＨ：ＪＩＳ Ｋ６８３３準拠 市販のｐＨ計（ホリバ カスタニー ＬＡＢ ｐＨメー
ター１２）を用いて測定 粘度：ＪＩＳ Ｋ６８３３準拠 単一回転粘度計を用いて測定 ブルックフィールド粘度計（Synchro Letric Viscomete
r） 平均粒径：レーザー光散乱式粒度分布測定装置（NICOMP
370HPL）

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】 ＰＥＧ：ポリエチレングリコール（分子量２００） ＤＥＡ：ジエタノールアミン

【００４４】（Ｃ）他の重合体水性分散液 下記３種のものを使用した。 エマルジョン１：無水マレイン酸グラフトポリプロピレ
ン［無水マレイン酸０．７重量％グラフトしたＭＦＲ
（２３０℃、２１６０ｇ荷重）１５０ｇ／１０分のも
の］の水性分散液 エマルジョン２：エチレン・酢酸ビニル共重合体エマル
ジョン（ケミパールＶ−１００、三井化学社製） エマルジョン３：酢酸ビニル・エチレン共重合体（スミ
カフレックスＳ−４６７、住友化学社製） これらエマルジョンの性状を表３に示す。

【００４５】

【表３】

【００４６】２．物性測定方法 （Ａ）分散性 外観 （Ｂ）表面抵抗率 各実施例及び比較例で調製した塗布液を、基材として用
いた９０μｍ厚の中性紙に塗布した。これを１００〜１
５０℃の熱風で３分間乾燥させた。得られた試料を恒温
室内で２３℃、所定の湿度で２４時間調湿したのち、高
抵抗・抵抗率計（ハイレスタＩＰ、三菱化学社製）を用
い、５００Ｖ、１０秒で表面抵抗率を測定した。

【００４７】［実施例１］蛋白質材料水溶液１及びＩＯ
水性分散液１を固形分比1／３となるように混合した。
ゲルを発生することなく良好な混合分散液が得られた。
混合物を９０μｍ厚の中性紙上に塗布して得られる塗膜
は、優れた非帯電性を示した。

【００４８】［実施例２］蛋白質材料水溶液１及びＩＯ
水性分散液１を固形分比1／１となるように混合した。
ゲルを発生することなく良好な混合分散液が得られた。
混合物を９０μｍ厚の中性紙上に塗布して得られる塗膜
は、優れた非帯電性を示した。

【００４９】［実施例３］蛋白質材料水溶液１及びＩＯ
水性分散液１を固形分比３／１となるように混合した。
ゲルを発生することなく良好な混合分散液が得られた。
混合物を９０μｍ厚の中性紙上に塗布して得られる塗膜
は、優れた非帯電性を示した。

【００５０】［実施例４〜６］実施例１〜３において、
ＩＯ水性分散液１の代わりにＩＯ水性分散液２を使用し
た。同様に良好な外観及び非帯電性を示した。

【００５１】［実施例７〜９］実施例１〜３において、
ＩＯ水性分散液１の代わりにＩＯ水性分散液３を使用し
た。同様に良好な外観及び非帯電性を示した。

【００５２】［実施例１０〜１２］実施例１〜３におい
て、ＩＯ水性分散液１の代わりにＩＯ水性分散液４を使
用した。同様に良好な外観及び非帯電性を示した。

【００５３】［実施例１３］実施例１において、ＩＯ水
性分散液１の代わりにＩＯ水性分散液１とエマルジョン
１の1／１混合液を使用した。同様に良好な外観及び非
帯電性を示した。

【００５４】［実施例１４］実施例１において、ＩＯ水
性分散液１の代わりにＩＯ水性分散液１とエマルジョン
２の1／１混合液を使用した。同様に良好な外観及び非
帯電性を示した。

【００５５】［実施例１５］実施例１において、ＩＯ水
性分散液１の代わりにＩＯ水性分散液１とエマルジョン
３の1／１混合液を使用した。同様に良好な外観及び非
帯電性を示した。

【００５６】［比較例１］蛋白質材料水溶液１そのもの
を９０μｍ厚の中性紙に塗布した。得られた塗膜は非帯
電性を示さなかった。

【００５７】［比較例２］実施例１において、ＩＯ水性
分散液１の代わりにエマルジョン１を使用した。得られ
た塗膜は非帯電性を示さなかった。

【００５８】［比較例３］実施例１において、ＩＯ水性
分散液１の代わりにエマルジョン２を使用した。得られ
た塗膜は非帯電性を示さなかった。

【００５９】［比較例４］実施例１において、ＩＯ水性
分散液１の代わりにエマルジョン３を使用した。得られ
た塗膜は非帯電性を示さなかった。

【００６０】得られた結果を表４に示す。

【００６１】

【表４】

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、非帯電性に優れた塗膜
を形成することが可能な、貯蔵安定性に優れた蛋白質含
有水性分散液を提供することができる。このような水性
分散液は、長期保存を行った場合でも粘度変化が小さ
く、またゲルの生成も実質的には認められない。さらに
得られる塗膜は、均質で平滑性に優れ、３０％ＲＨのよ
うな低湿度域でも充分な帯電防止効果を発揮させること
が可能である。したがって各種コーティング剤、接着剤
などどして利用することができる。とくに顔料を配合し
た場合においては、顔料の凝集は起こらないので、とく
に紙コーティング剤として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０９Ｄ 123/26 Ｃ０９Ｄ 123/26 133/02 133/02 189/00 189/00 Ｄ２１Ｈ 19/10 Ｄ２１Ｈ 19/10 Ｂ Ｆターム(参考） 4J002 AD00W AD02W BB23X BC073 BD043 BF023 BF033 BG003 BG133 BH013 BN053 CF003 DE066 EC047 EC057 EF066 EG056 EN107 EN116 EW126 FD098 FD206 GH00 4J038 BA181 BA182 BA191 BA192 CB161 CB162 DF022 HA186 HA216 HA276 HA286 HA416 HA426 HA446 HA456 HA526 JA21 JA39 JA48 JB09 JB10 JC38 KA08 KA09 MA10 MA14 NA20 PC10 4J100 AA02P AJ02Q AJ08Q AJ09Q BA17H CA04 CA31 HA31 HB36 JA13 4L055 AG16 AG34 AG35 AG54 AG59 AG71 AG89 AG97 AH02 AH27 AH33 AH37 AH39 AJ04 EA25 EA29 EA30 EA32 FA11 GA19

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性蛋白質材料（Ａ）及び不飽和カル
   ボン酸含量が１０〜３５重量％のエチレン・不飽和カル
   ボン酸共重合体のカリウムイオンによる中和度が７０〜
   １００モル％のアイオノマー（Ｂ）を、固形分重量比で
   （Ａ）／（Ｂ）＝３０／７０〜９５／５となる割合で含
   有する固形分濃度が５〜４０重量％の蛋白質材料含有水
   性分散液。
2. 【請求項２】 固形分濃度が５〜６０重量％の蛋白質材
   料（Ａ）の水溶液と不飽和カルボン酸含量が１０〜３５
   重量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウ
   ムイオンによる中和度が７０〜１００モル％のアイオノ
   マー（Ｂ）の固形分濃度が１０〜４０重量％である水性
   分散液を混合してなる請求項１記載の蛋白質材料含有水
   性分散液。
3. 【請求項３】 蛋白質材料（Ａ）の水溶液が、蛋白質材
   料、分散剤及びカチオン結合剤から形成されたものであ
   る請求項２記載の蛋白質材料含有水性分散液。
4. 【請求項４】 グリセリン、分子量が２５０以下のポリ
   エチレングリコール及びアルカノールアミンから選ばれ
   る水酸基含有化合物が、アイオノマー（Ｂ）の重量を基
   準にして０．１〜９重量％の割合で添加されてなる請求
   項１〜３記載の蛋白質材料含有水性分散液。
5. 【請求項５】 顔料が添加されてなる請求項１〜４記載
   の蛋白質材料含有水性分散液。
6. 【請求項６】 他の重合体水性分散液が配合されてなる
   請求項１〜５記載の蛋白質材料含有水性分散液。
7. 【請求項７】 請求項５〜６記載の蛋白質材料含有水性
   分散液からなる紙コーティング材料。
8. 【請求項８】 請求項７の紙コーティング材料を紙上に
   塗布してなる塗工紙。