JP3723966B2

JP3723966B2 - Paper coating composition

Info

Publication number: JP3723966B2
Application number: JP33585796A
Authority: JP
Inventors: 裕之田中; 直樹安田; 佐枝杉山
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2016-12-16
Also published as: JPH10168793A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体が高濃度に分散し、紙用塗料などの紙用機能材料において有用な水系組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細な粉体を水中に安定に分散させる目的で、水系分散剤、例えばポリアクリル酸塩やアクリル酸−マレイン酸塩コポリマー等の重合体、ヘキサメタリン酸塩等の無機化合物、ナフタレンスルホン酸塩等のホルマリン縮合物、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩等の特殊界面活性剤等が使用されている。水中に粉体を分散させる場合に、乾燥した粉体を投入する他、粉体の水系分散組成物である高濃度スラリーを使用することがある。しかしながら、製紙向けに供給されている粉体の水系分散組成物は、生産性やコストの点で、より高濃度の系で流動性を保つことが要求されており、しかも紙用塗料などに投入されて低濃度となったときの沈降防止能においても、作業性や保存性の点からさらに優れた分散組成物が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、粉体濃度を高く水に分散させた場合に、粘度が低く、高い流動性を有し、加えて低濃度系では粉体の沈降が少ない安定な分散液を形成するのに有効な分散剤を含有し、原紙に塗布することによってインキ吸収性が良好で、白色度の高い塗工紙を与える紙塗工用組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述した課題を解決するために、ポリアスパラギン酸及び／又はその塩を水系分散剤として使用することにより、粉体が高濃度に含有された系での低粘度化、及び粉体が低濃度に含有された系での優れた沈降防止が可能であり、水系樹脂と組み合わせて原紙に塗布することによってインキ吸収性が良好で、白色度の高い塗工紙が作成できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００５】
本発明は、ポリ酸性アミノ酸及び／又はその塩を粉体の水系分散剤として利用し、配合する粉体の表面を親水性にすることにより、従来に見られない高分散、低粘度化を図っている。
【０００６】
すなわち、本発明は粒径が５０ミクロン以下であって、白土、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、カーボンブラック及びフタロシアニンブルーの中から選ばれた少なくとも 1 種の顔料１００重量部に対して、分散剤として分子量が１，０００〜５０，０００のポリアスパラギン酸及び／又はその塩０．０５〜３０．０重量部、水３７〜１０，０００重量部及び水溶性高分子、合成樹脂及び合成ゴムラテックスからの中から選ばれた少なくとも１種である水系樹脂５〜５００重量部の割合で含有してなる紙塗工用組成物である。
【０００７】
【発明の実施形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
本発明に用いられる粉体は、水に不溶で粒径が５０ミクロン以下であれば特に限定されなく、白土、タルク、カオリンなどの珪酸塩、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、二酸化チタンなど酸化物、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、カーボンブラックなどの無機顔料やフタロシアニンブルーなどの有機顔料などが挙げられるが、ポリアスパラギン酸及び／又はその塩の吸着能の点から、より効果の大きいものとして、表面に水酸基、カルボキシル基、アミン基等の親水性基を有するか、イオン性のものが望ましく、このような粉体として白土、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタンが好ましい。また、粉体は上記の１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
【０００９】
粒径が５０ミクロンを越えると沈降速度などの点から水系での分散が困難となる。
【００１０】
本発明のポリアスパラギン酸はホモポリマーでもコポリマーでも、またこれらの混合物であってもよい。また、塩としては、水溶性保持の観点から、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、四級アルキルアミン塩等が望ましい。
【００１１】
本発明で使用されるポリアスパラギン酸の数平均分子量は、１，０００〜５０，０００の範囲が適当である。分子量が１，０００未満であると粉体表面に吸着した際の吸着層厚みが小さく分散性が発現せず、５０，０００を越えると吸着層が大きすぎて粉体間の凝集を促進してしまう。
【００１２】
本発明に使用されるポリアスパラギン酸及び／又はその塩は加熱重合法、Ｎ−カルボン酸無水物(ＮＣＡ)の脱炭酸重合法等、従来から知られている方法［“アミノ酸ポリマー合成と応用”、シーエムシー(１９８８)、“ポリアミノ酸─応用と展望─”、講談社(１９７４)等］を用いて製造することができる。簡便性の点では、加熱重合法［Ｊ.Ｍｅｄ.Ｃｈｅｍ．，１６，８９３（１９７３）、Ｊ.Ｏｒｇ.Ｃｈｅｍ.,２６，１０８４(１９６１)、ＯｒｉｇｉｎｓＬｉｆｅ，６，１４７（１９７５）等］によるポリアスパラギン酸及び／又はその塩が望ましい。
【００１３】
本発明に使用されるポリアスパラギン酸で一般的に使用されるものとしては、上記加熱重合法によるポリアスパラギン酸の外、アスパラギン酸−β−メチルエステルのＮＣＡを三級アミン重合開始剤の存在下に重合させてポリ−α−アスパラギン酸−β−メチルエステルとし、次いでそのβ−メチルエステルを水酸化アルカリ水溶液でけん化して得たポリ−α−アスパラギン酸アルカリ塩水溶液であってもよい。
【００１４】
ポリアスパラギン酸の配合量は、粉体の種類及び粒径にもよるが、粉体１００重量部に対して、粒径が１〜１０ミクロンのもので０．１〜１０重量部添加で効果が発揮される。１ミクロン未満であれば１〜３０重量部、１０ミクロン以上であれば０．０５〜５重量部が適当である。
【００１５】
水の配合量は、顔料１００重量部に対して３７〜１０，０００重量部が好ましく、１０重量部未満では分散性向上により低粘度化は難しく、１０，０００重量部を超えるとポリアスパラギン酸及び／又は塩が水に拡散して了い、顔料表面に吸着しにくい。
【００１６】
本発明の分散剤であるポリアスパラギン酸及び／又はその塩は、その他の水系分散剤、例えばポリアクリル酸塩やアクリル酸−マレイン酸塩コポリマー等の重合体、ヘキサメタリン酸塩などの無機化合物、ナフタレンスルホン酸塩等のホルマリン縮合物、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩等の特殊界面活性剤などと併用しても、何等差し支えない。
【００１７】
本発明の水系分散組成物の作製手順は、通常用いられる分散機、例えばディゾルバー、ホモジナイザー、ホモミキサー、ミキサー、乳化機等を用い、粉体、ポリアスパラギン酸及び水を同時に混合分散する方法やあらかじめポリアスパラギン酸で処理した粉体を水と混合分散する方法を用いるとよい。
【００１８】
あらかじめポリ酸性アミノ酸で処理した粉体を作製する方法は、特に限定されなく、ヘンシェルミキサ、ディゾルバー、ボールミル、アトマイザーコロイドミル、バンバリミキサ、コーレス分散機、ケディミル、サンドミル、コロイドミル、アトライター等の攪拌機を用いて行う乾式処理法や水や有機溶媒中で粉体の処理を行う湿式処理法を用いることができる。
【００１９】
湿式処理法で用いる有機溶剤は特に限定されなく、トルエン、キシレン、高沸点石油炭化水素、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン等の炭化水素系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶剤、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ブチルエーテル、ブチルエチルエーテル、ジグライムなどのエーテル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、ジメチルフォルムアミドなどのアミド系溶剤等が挙げられる。
【００２０】
顔料の水系分散組成物に配合して紙塗工用組成物を作製するのに使用される水系樹脂としては、カゼイン、澱粉、大豆蛋白、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子類、アクリル重合体、アクリル・スチレン共重合体、酢酸ビニル単一重合体、酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ウレタン重合体などの合成樹脂類、スチレンブタジエンラバーラテックス、カルボキシ変性スチレンブタジエンラテックスなどの合成ゴムラテックス類が挙げられ、これらを１種類または２種類以上用いることができる。
【００２１】
本発明に用いる水系樹脂の添加量は、粉体１００重量部に対して５〜５００重量部が好ましく、５重量部未満または５００重量部を越えるとインキ吸収性の点で好ましくない。
【００２２】
本発明の紙塗工用組成物の作製方法は特に限定されないが、粉体の水系分散組成物の作製方法に準ずるとよい。
【００２３】
本発明の塗工紙に用いられる原紙は特に限定されなく、古紙パルプ、化学パルプ、麻パルプ、木綿パルプ、機械パルプを用いた原紙が挙げられる。
【００２４】
本発明の塗工紙を作製するには、スピンコーター、バーコーター、アプリケーター、スプレー、カーテンフローコーター、ロールコーター、ブレードコーター等の塗布機を用いて原紙に塗布する方法やローラーや刷毛を用いて塗布する方法、紙塗工用組成物中に原紙をどぶ漬けするディッピング法が採用される。
【００２５】
次に実施例により本発明を具体的に説明する。なお、以下の実施例は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の性質をより明確に例示するためのものである。
【００２６】
なお、実施例に用いたポリアスパラギン酸ナトリウムは下記参考例に記載したアスパラギン酸の加熱重合法により反応時間を制御することにより、３種類の分子量を持つサンプル(３,５００、４,６００、１０,０００、なお分子量はＧＰＣにより水中でポリアクリル酸ナトリウムを規準に算出した）を作製した。
【００２７】
参考例１〜３にポリアスパラギン酸ナトリウムの調製例を示す。
【００２８】
参考例１：
アスパラギン酸５００ｇ、流動パラフィン８００ｇ及び３０％リン酸水溶液２０ｇを反応器に入れ、脱水しながら２２０℃で１時間加熱した後、２５％水酸化ナトリウム水溶液７００ｇを加えた。静置後分層して流動パラフィン層を除き、４０℃で減圧し水を留去して、ポリアスパラギン酸ナトリウム(分子量４,６００、ＧＰＣ換算ポリアクリル酸ナトリウム）を得た。
【００２９】
参考例２：
アスパラギン酸５００ｇ、流動パラフィン８００ｇ及び３０％リン酸水溶液２０ｇを反応器に入れ、脱水しながら２００℃で１時間加熱した後、２５％水酸化ナトリウム水溶液７００ｇを加えた。静置後分層して流動パラフィン層を除き、４０℃で減圧し水を留去して、ポリアスパラギン酸ナトリウム(分子量３ , ５００)、ＧＰＣ換算ポリアクリル酸ナトリウム)を得た。
【００３０】
参考例３：
アスパラギン酸５００ｇ、流動パラフィン８００ｇ及び３０％リン酸水溶液２０ｇを反応器に入れ、脱水しながら２７０℃で３時間加熱した後、２５％水酸化ナトリウム水溶液７００ｇを加えた。静置後分層して流動パラフィン層を除き、４０℃で減圧し水を留去して、ポリアスパラギン酸ナトリウム（分子量１０，０００、ＧＰＣ換算ポリアクリル酸ナトリウム）を得た。
【００３１】
[参考例４]
水道水４０部に、粉体としてカオリン（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製「ＡＳＰ−１７０」、平均粒径０．４μｍ）９０部、軽質炭酸カルシウム（「タマパールＴＰ−２２２Ｈ」，奥多摩工業製、粒径０．３〜０．５μｍ）２０部、及び分散剤として分子量３，５００のポリアスパラギン酸ナトリウム３０％水溶液１．６６部を添加し、ホモジナイザーにて８，０００ｒｐｍで５分間撹拌した。得られたスラリーの粘度をＢ型粘度計にて測定した。またこのスラリー１０ｃｃを、試験管中で水道水１０ｃｃに添加、倒立撹拌３０回行い希釈、静置したのち、上澄み層の厚みを目視にて、沈降安定性を経時的に測定した。評価結果を表１に示す。
【００３２】
[参考例５]
分散剤として分子量４，６００のポリアスパラギン酸ナトリウムを使用した以外は、参考例４と同様にして、スラリーを調製し、粘度、沈降安定性を測定した。
【００３３】
[参考例６]
分散剤として分子量１０，０００のポリアスパラギン酸ナトリウムを使用した以外は、参考例４と同様にして、スラリーを調製し、粘度、沈降安定性を測定した。
【００３４】
[参考例７]
分散剤として味の素(株)製ポリアスパラギン酸（「アクアデューＳＰＡ−３０」、分子量３，０００〜５，０００、カタログ値）を使用した以外は、参考例４と同様にして、スラリーを調製し、粘度、沈降安定性を測定した。
【００３５】
[比較例１]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウムを使用しなかった以外は、参考例４と同様にして、スラリーを調製し、粘度、沈降安定性を測定した。
【００３６】
[比較例２]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウムの代わりにポリアクリル酸ナトリウム５０％水溶液（東亜合成製，「Ａ−２００Ｕ」、分子量２，０００）１部を使用した以外は、参考例４と同様にして、スラリーを調製し、粘度、沈降安安定性を測定した。
【００３７】
[比較例３]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウムの代わりにポリアクリル酸ナトリウム４０％水溶液（東亜合成製，「Ａ−２０Ｕ」、分子量６，０００）１．２５部を使用した以外は、参考例４と同様にして、スラリーを調製し、粘度、沈降安定性を測定した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
[実施例５]
水道水４０部に、粉体としてカオリン（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製「ＡＳＰ−１７０」、平均粒径０．４μｍ）９０部、軽質炭酸カルシウム（「タマパールＴＰ−２２２Ｈ」，奥多摩工業製、粒径０．３〜０．５μｍ）２０部及び分散剤として分子量４６００のポリアスパラギン酸ナトリウム３０％水溶液１．６６部を添加し、ホモジナイザーにて８，０００ｒｐｍで５分間撹拌した。得られたスラリーに、酸化澱粉（「Ｍ８３８００」，日本食品加工社製）２部及び変性スチレン−ブタジエンラテックス（「ＪＳＲ０６９２」，日本合成ゴム社製）１５部を加え、アトライターにて撹拌した。得られた紙塗工用組成物をバーコーターにより原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４０】
【実施例】
[実施例６]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウム（分子量４，６００）を使用した以外は、実施例５と同様にして、得られた紙塗工用組成物を原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４１】
[実施例７]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウム（分子量１０，０００）を使用した以外は、実施例５と同様にして、得られた紙塗工用組成物を原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４２】
[実施例８]
分散剤として味の素(株)製ポリアスパラギン酸（「アクアデューＳＰＡ−３０」、分子量３，０００〜５，０００、カタログ値）を使用した以外は、実施例５と同様にして、得られた紙塗工用組成物を原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４３】
[比較例４]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウムを使用しなかった以外は、実施例５と同様にして、得られた紙塗工用組成物を原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４４】
[比較例５]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウムの代わりにポリアクリル酸ナトリウム５０％水溶液（東亜合成製，「Ａ−２００Ｕ」、分子量２，０００）１部を使用した以外は、実施例５と同様にして、得られた紙塗工用組成物を原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４５】
[比較例６]
分散剤としてポリアスパラギン酸ナトリウムの代わりにポリアクリル酸ナトリウム４０％水溶液（東亜合成製，「Ａ−２０Ｕ」、分子量６，０００）１．２５部を使用した以外は、実施例５と同様にして、得られた紙塗工用組成物を原紙に塗布し、光沢計にて白色度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】

【００４７】
【発明の効果】
本発明により、従来用いられていた代表的な分散剤であるポリアクリル酸ナトリウムと比較して、分散安定性に優れた粉体の水系分散組成物を作製することができ、又、これに水性樹脂を配合して原紙に塗布することによって白色度の高い塗工紙を作製することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aqueous composition in which powder is dispersed at a high concentration and is useful in functional paper materials such as paper paints.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of stably dispersing fine powders in water, aqueous dispersants such as polymers such as polyacrylates and acrylic acid-maleate copolymers, inorganic compounds such as hexametaphosphate, naphthalene sulfonates, etc. Special surfactants such as formalin condensate and alkyl diphenyl ether disulfonate are used. When the powder is dispersed in water, a high-concentration slurry that is an aqueous dispersion composition of the powder may be used in addition to supplying the dried powder. However, powder-based aqueous dispersion compositions supplied for papermaking are required to maintain fluidity in higher-concentration systems in terms of productivity and cost, and are also applied to paper paints. Further, in terms of the ability to prevent sedimentation when the concentration is lowered, a dispersion composition that is further superior in terms of workability and storage stability is desired.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to form a stable dispersion having a low viscosity and high fluidity when dispersed in water at a high powder concentration, and in addition, a low concentration system with less powder settling. It is an object of the present invention to provide a paper coating composition which contains an effective dispersant and is applied to a base paper to give a coated paper having good ink absorbability and high whiteness .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors use polyaspartic acid and / or a salt thereof as an aqueous dispersant to lower the viscosity in a system containing a high concentration of powder, and It is possible to prevent sedimentation in a system containing powder at a low concentration, and by applying to a base paper in combination with a water-based resin , it is possible to create a coated paper with good ink absorbency and high whiteness. As a result, the present invention has been completed.
[0005]
In the present invention, polydisperse amino acid and / or salt thereof is used as an aqueous dispersant for powder, and the surface of the powder to be blended is made hydrophilic so as to achieve high dispersion and low viscosity that have not been seen before. ing.
[0006]
That is, the present invention has a particle size of 50 microns or less and 100 parts by weight of at least one pigment selected from clay, talc, kaolin, calcium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, carbon black and phthalocyanine blue. As a dispersant, polyaspartic acid having a molecular weight of 1,000 to 50,000 and / or its salt 0.05 to 30.0 parts by weight, water 37 to 10,000 parts by weight, and a water-soluble polymer, synthesis It is a composition for paper coating formed by containing 5 to 500 parts by weight of an aqueous resin that is at least one selected from a resin and a synthetic rubber latex .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0008]
The powder used in the present invention is not particularly limited as long as it is insoluble in water and has a particle size of 50 microns or less, silicates such as clay, talc and kaolin, carbonates such as calcium carbonate, oxides such as titanium dioxide, Examples include hydroxides such as aluminum hydroxide, inorganic pigments such as carbon black, and organic pigments such as phthalocyanine blue. From the viewpoint of the adsorption ability of polyaspartic acid and / or its salts, The surface preferably has a hydrophilic group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amine group, or is ionic, and as such powder, clay, talc, kaolin, calcium carbonate, and titanium dioxide are preferable. Further, the powder may be used by mixing one or more of the above.
[0009]
When the particle size exceeds 50 microns, it becomes difficult to disperse in an aqueous system from the viewpoint of sedimentation speed.
[0010]
The polyaspartic acid of the present invention may be a homopolymer, a copolymer, or a mixture thereof. Moreover, as a salt, a sodium salt, potassium salt, ammonium salt, a quaternary alkylamine salt etc. are desirable from a viewpoint of water solubility maintenance.
[0011]
The number average molecular weight of the polyaspartic acid used in the present invention is suitably in the range of 1,000 to 50,000. If the molecular weight is less than 1,000, the thickness of the adsorbed layer when adsorbed on the powder surface is small and dispersibility does not appear, and if it exceeds 50,000, the adsorbed layer is too large to promote aggregation between the powders. End up.
[0012]
The polyaspartic acid and / or salt thereof used in the present invention is a conventionally known method such as a heat polymerization method or a decarboxylation polymerization method of N-carboxylic anhydride (NCA) [“synthesis of amino acid polymer and application”. CMC (1988), “Polyamino acids—Applications and Prospects”, Kodansha (1974), etc.]. In terms of simplicity, the heat polymerization method [J. Med. Chem. 16, 893 (1973), J. Org. Chem., 26, 1084 (1961), Origins Life, 6, 147 (1975), and the like] are preferable.
[0013]
In general, the polyaspartic acid used in the present invention includes NCA of aspartic acid-β-methyl ester in the presence of a tertiary amine polymerization initiator in addition to polyaspartic acid by the above heat polymerization method. It may be polymerized into poly-α-aspartic acid-β-methyl ester, and then an aqueous solution of poly-α- aspartic acid alkali salt obtained by saponifying the β -methyl ester with an aqueous alkali hydroxide solution.
[0014]
The blending amount of polyaspartic acid depends on the kind and particle size of the powder, but the effect is obtained by adding 0.1 to 10 parts by weight with a particle size of 1 to 10 microns with respect to 100 parts by weight of the powder. Demonstrated. If it is less than 1 micron, 1 to 30 parts by weight, and if it is 10 microns or more, 0.05 to 5 parts by weight are appropriate.
[0015]
The blending amount of water is preferably 37 to 10,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment, and if it is less than 10 parts by weight, it is difficult to lower the viscosity due to dispersibility improvement, and if it exceeds 10,000 parts by weight, polyaspartic acid and The salt diffuses into the water and is hardly adsorbed on the pigment surface.
[0016]
The polyaspartic acid and / or salt thereof, which is the dispersant of the present invention, includes other aqueous dispersants such as polymers such as polyacrylates and acrylic acid-maleate copolymers, inorganic compounds such as hexametaphosphate, naphthalene, and the like. Even if used together with a formalin condensate such as a sulfonate and a special surfactant such as an alkyl diphenyl ether disulfonate, there is no problem.
[0017]
The procedure for preparing the aqueous dispersion composition of the present invention includes a method in which powder, polyaspartic acid and water are mixed and dispersed at the same time using a commonly used disperser such as a dissolver, homogenizer, homomixer, mixer, emulsifier and the like. A method of mixing and dispersing powder treated with polyaspartic acid with water may be used.
[0018]
The method for preparing the powder previously treated with the polyacidic amino acid is not particularly limited, and a stirrer such as a Henschel mixer, a dissolver, a ball mill, an atomizer colloid mill, a Banbury mixer, a coreless disperser, a ketdy mill, a sand mill, a colloid mill, and an attritor is used. It is possible to use a dry treatment method that is used, or a wet treatment method that treats powder in water or an organic solvent.
[0019]
The organic solvent used in the wet processing method is not particularly limited. Hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, high boiling point petroleum hydrocarbons, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, halogenated carbonization such as methylene chloride, chloroform, dichloroethane, etc. Hydrogen solvents, ether solvents such as dioxane, tetrahydrofuran, butyl ether, butyl ethyl ether and diglyme, ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and isophorone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, methyl alcohol, ethyl alcohol, Examples thereof include alcohols such as butyl alcohol and amide solvents such as dimethylformamide.
[0020]
Water-based resins used for preparing paper coating compositions by blending with pigment aqueous dispersion compositions include water-soluble polymers such as casein, starch, soy protein, polyvinyl alcohol, acrylic polymers, Synthetic resins such as acrylic / styrene copolymer, vinyl acetate homopolymer, vinyl acetate copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyvinylidene chloride, urethane polymer, styrene butadiene rubber latex , carboxy modified styrene butadiene latex Synthetic rubber latices such as these can be used, and one or more of these can be used.
[0021]
The addition amount of the water-based resin used in the present invention is preferably 5 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the powder, and less than 5 parts by weight or over 500 parts by weight is not preferable in terms of ink absorbability.
[0022]
The method for producing the paper coating composition of the present invention is not particularly limited, but may be in accordance with the method for producing the aqueous dispersion composition of powder.
[0023]
The base paper used for the coated paper of the present invention is not particularly limited, and examples include base paper using waste paper pulp, chemical pulp, hemp pulp, cotton pulp, and mechanical pulp.
[0024]
In order to produce the coated paper of the present invention, a spin coater, a bar coater, an applicator, a spray, a curtain flow coater, a roll coater, a blade coater, etc. A dipping method in which the base paper is soaked in the composition for paper coating is employed.
[0025]
Next, the present invention will be described specifically by way of examples. The following examples are not intended to limit the scope of the present invention but to more clearly illustrate the nature of the present invention.
[0026]
In addition, the sodium polyaspartate used for the Example controls the reaction time by the heating polymerization method of aspartic acid described in the following reference examples, and thereby samples having three kinds of molecular weights (3,500, 4,600, 10 The molecular weight was calculated based on sodium polyacrylate in water by GPC).
[0027]
Reference Examples 1 to 3 show preparation examples of sodium polyaspartate.
[0028]
Reference example 1:
Aspartic acid 500 g, liquid paraffin 800 g and 30% phosphoric acid aqueous solution 20 g were put in a reactor, heated at 220 ° C. for 1 hour while dehydrating, and then 25% sodium hydroxide aqueous solution 700 g was added. After standing, the layers were separated and the liquid paraffin layer was removed. The pressure was reduced at 40 ° C. and the water was distilled off to obtain sodium polyaspartate (molecular weight 4,600, sodium polyacrylate converted to GPC).
[0029]
Reference example 2:
Aspartic acid 500 g, liquid paraffin 800 g and 30% phosphoric acid aqueous solution 20 g were put into a reactor, heated at 200 ° C. for 1 hour while dehydrating, and then 25% sodium hydroxide aqueous solution 700 g was added. And standing partial layer except liquid paraffin layer, was distilled off under reduced pressure and water at 40 ° C., sodium polyaspartate (molecular weight 3, 500) to obtain a GPC converted sodium polyacrylate).
[0030]
Reference Example 3:
Aspartic acid 500 g, liquid paraffin 800 g and 30% phosphoric acid aqueous solution 20 g were put in a reactor and heated at 270 ° C. for 3 hours while dehydrating, and then 25% sodium hydroxide aqueous solution 700 g was added. After standing, the layers were separated and the liquid paraffin layer was removed. The pressure was reduced at 40 ° C. and the water was distilled off to obtain sodium polyaspartate (molecular weight 10,000, GPC equivalent sodium polyacrylate).
[0031]
[ Reference Example 4 ]
40 parts of tap water, 90 parts of kaolin (“ASP-170” manufactured by ENGELHARD, average particle size 0.4 μm) as powder, light calcium carbonate (“Tama Pearl TP-222H”, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd., particle size 0.3 20 parts of .about.0.5 .mu.m) and 1.66 parts of a 30% aqueous solution of sodium polyaspartate having a molecular weight of 3,500 as a dispersant were added and stirred for 5 minutes at 8,000 rpm with a homogenizer. The viscosity of the obtained slurry was measured with a B-type viscometer. Further, 10 cc of this slurry was added to 10 cc of tap water in a test tube, diluted by inversion stirring 30 times, allowed to stand, and the sedimentation stability was measured over time by visually measuring the thickness of the supernatant layer. The evaluation results are shown in Table 1.
[0032]
[ Reference Example 5 ]
A slurry was prepared and viscosity and sedimentation stability were measured in the same manner as in Reference Example 4 except that sodium polyaspartate having a molecular weight of 4,600 was used as a dispersant.
[0033]
[ Reference Example 6 ]
A slurry was prepared and viscosity and sedimentation stability were measured in the same manner as in Reference Example 4 except that sodium polyaspartate having a molecular weight of 10,000 was used as a dispersant.
[0034]
[ Reference Example 7 ]
A slurry was prepared in the same manner as in Reference Example 4 except that polyaspartic acid manufactured by Ajinomoto Co., Inc. ("Aquadue SPA-30", molecular weight 3,000 to 5,000, catalog value) was used as a dispersant. The viscosity and sedimentation stability were measured.
[0035]
[Comparative Example 1]
A slurry was prepared in the same manner as in Reference Example 4 except that sodium polyaspartate was not used as a dispersant, and the viscosity and sedimentation stability were measured.
[0036]
[Comparative Example 2]
In the same manner as in Reference Example 4 , except that 1 part of a sodium polyacrylate 50% aqueous solution (manufactured by Toagosei Co., Ltd., “A-200U”, molecular weight 2,000) was used instead of sodium polyaspartate as a dispersant, a slurry was obtained. Were prepared, and viscosity and sedimentation stability were measured.
[0037]
[Comparative Example 3]
Reference Example 4 was used except that 1.25 parts of a 40% aqueous sodium polyacrylate solution (manufactured by Toagosei Co., Ltd., “A-20U”, molecular weight 6,000) was used instead of sodium polyaspartate as a dispersant. A slurry was prepared, and viscosity and sedimentation stability were measured.
[0038]
[Table 1]

[0039]
[Example 5]
40 parts of tap water, 90 parts of kaolin (“ASP-170” manufactured by ENGELHARD, average particle size 0.4 μm) as powder, light calcium carbonate (“Tama Pearl TP-222H”, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd., particle size 0.3 (About 0.5 μm) 20 parts and 1.66 parts of a 30% aqueous solution of sodium polyaspartate having a molecular weight of 4600 as a dispersant were added and stirred at 8,000 rpm for 5 minutes with a homogenizer. To the obtained slurry, 2 parts of oxidized starch ("M83800", manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.) and 15 parts of modified styrene-butadiene latex ("JSR0692", manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) were added and stirred with an attritor. The obtained paper coating composition was applied to a base paper with a bar coater, and the whiteness was observed with a gloss meter. The obtained results are shown in Table 2.
[0040]
【Example】
[Example 6]
Except that sodium polyaspartate (molecular weight 4,600) was used as the dispersant , the obtained paper coating composition was applied to the base paper in the same manner as in Example 5, and the whiteness was observed with a gloss meter. did. The obtained results are shown in Table 2.
[0041]
[Example 7]
Except that sodium polyaspartate (molecular weight 10,000) was used as a dispersant , the obtained paper coating composition was applied to a base paper in the same manner as in Example 5, and the whiteness was observed with a gloss meter. did. The obtained results are shown in Table 2.
[0042]
[Example 8]
A paper obtained in the same manner as in Example 5 except that polyaspartic acid ("Aquadue SPA-30", molecular weight 3,000 to 5,000, catalog value) manufactured by Ajinomoto Co., Inc. was used as a dispersant. The coating composition was applied to a base paper, and the whiteness was observed with a gloss meter. The obtained results are shown in Table 2.
[0043]
[Comparative Example 4]
The obtained paper coating composition was applied to a base paper in the same manner as in Example 5 except that sodium polyaspartate was not used as a dispersant, and the whiteness was observed with a gloss meter. The obtained results are shown in Table 2.
[0044]
[Comparative Example 5]
In the same manner as in Example 5 , except that 1 part of a 50% aqueous sodium polyacrylate solution (manufactured by Toa Gosei, "A-200U", molecular weight 2,000) was used instead of sodium polyaspartate as a dispersant. The obtained paper coating composition was applied to a base paper, and the whiteness was observed with a gloss meter. The obtained results are shown in Table 2.
[0045]
[Comparative Example 6]
Example 5 was used except that 1.25 parts of a 40% aqueous sodium polyacrylate solution (manufactured by Toagosei Co., Ltd., “A-20U”, molecular weight 6,000) was used instead of sodium polyaspartate as a dispersant. The obtained paper coating composition was applied to a base paper, and the whiteness was observed with a gloss meter. The obtained results are shown in Table 2.
[0046]
[Table 2]

[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, a powdery aqueous dispersion composition having excellent dispersion stability can be prepared as compared with sodium polyacrylate, which is a typical dispersant conventionally used. A coated paper with high whiteness can be produced by blending a resin and applying it to the base paper.

Claims

Dispersed with respect to 100 parts by weight of at least one pigment selected from white clay, talc, kaolin, calcium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, carbon black and phthalocyanine blue having a particle size of 50 microns or less Polyaspartic acid having a molecular weight of 1,000 to 50,000 and / or its salt as an agent, 0.05 to 30.0 parts by weight, water 37 to 10,000 parts by weight, water-soluble polymer, synthetic resin and synthetic rubber latex A paper coating composition comprising 5 to 500 parts by weight of an aqueous resin, which is at least one selected from

The paper coating composition according to claim 1, wherein the salt of polyaspartic acid is a sodium salt.

The paper coating composition according to claim 1 or 2, wherein the pigment is at least one of clay, talc, kaolin, calcium carbonate, and titanium dioxide.

Water-based resin is casein, starch, soy protein, polyvinyl alcohol, acrylic polymer, acrylic / styrene copolymer, vinyl acetate homopolymer, vinyl acetate copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyvinylidene chloride, urethane heavy The composition for paper coating according to claim 1, 2, or 3, which is at least one of a coalesced styrene butadiene rubber latex and a carboxy-modified styrene butadiene latex.

A coated paper, wherein the paper coating composition according to any one of claims 1 to 4 is applied to a base paper.