JP5497731B2 - ポリビニルエステルに基づいた水性塗料組成物 - Google Patents
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Description
本願の開示は、一般に部分的に加水分解されたポリビニルエステルに基づいたラテックス、および蛍光増白剤のためのキャリヤとしてのコーティング組成物におけるそれらの使用に関する。
紙に様々な物理的性質および所望の外観を提供するために、紙コーティング組成物は製紙業において使用される。一般に、紙コーティング組成物は、ピグメント(例えばクレー、炭酸カルシウム、および/または二酸化チタン)およびバインダーを、他の構成要素とともに含む水性の分散物から作られている。
本明細書において、用語「印刷メディア基体」は、印刷が行われる表面を有する基体をいい、コーティング組成物および印刷方法の実施態様によって変成することができる。
印刷メディア基体の例として、異なる厚さ、強さ、および/または重量の紙および/または板紙があげられるが、これらに制限されるものではない。紙および/または板紙は繊維のアマルガメーション(amalgamation)から形成され、該繊維としては、少なくとも部分的に、たとえばセルロース、ヘミセルロース、リグニンのような野菜および/または木材繊維、および/または合成繊維があげられる。さらに、他の構成要素も印刷メディア基体に含まれることができる。
H2C=CH−O−(C=O)−R,
式中、Rはアルキル鎖であり、ペンダント基のエステル官能基R−(C=O)−O−は、明細書に記載されるように加水分解されることができる。拡張され、用語「ビニルエステル基」は、ビニルエステルモノマーの重合の後にも、エステル官能基を記載するために使用される。
H2C=CH−O−(C=O)−R,
式中、Rはメチル基であり、ペンダント基のアセテート官能基CH3−(C=O)−O−は、明細書に記載されるように加水分解されることができる。
本発明の実施態様は、予め決定された程度に部分的に加水分解されたビニルエステル基を備えたPVEに基づいた粒子状物質を含む、ポリビニルエステル(PVE)に基づいたラテックス、およびPVEに基づいたラテックスを形成する方法に関する。様々な実施態様において、PVEに基づいたラテックスは、予め決定された程度にPVEに基づいた粒子状物質上のビニルエステル基を部分的に加水分解し、PVEラテックスを変成することにより形成できる。
他のさらなるバインダーの添加も可能である。これらのバインダーは、これらに限定されるものではないが、たとえばカルボン酸または他の改質剤を少量(典型的には100部のモノマー当たり6部未満)で含むことができる。
本発明の様々な態様が以下の例によって例証される。
具体的な例、材料、量および手順は、ここに述べられるような開示の範囲および精神に従って広く解釈されることが理解されるべきである。
特記のない限り、すべての部およびパーセンテージはすべて乾燥した材料に基づいた重量による。特記のない限り、使用される化学薬品はすべて商業的に利用可能なものである。
40重量パーセント固形分でPVAc粒子状物質(ホモポリマー)を含むポリ酢酸ビニル(PVAc)ラテックスXZ 92806(ダウケミカル社、ミッドランド、MI)の500gを、10重量%水酸化ナトリウム溶液を186.4g加えることにより、室温で部分的に加水分解した。塩基の量は、PVAc−粒子状物質中のアセテート官能性基の20パーセントを加水分解する量に対応する。図1は、分散物のpHが13から時間とともに減少し、3日後にpHが約8.5となったことを示す。生じるPVAcに基づいたラテックスは、少なくとも2か月を超える、良好な貯蔵安定性を示す。
この試験については、粘度は、Physica MCR 301コーンプレートレオメータ(Anton Par、オーストリア)で測定された。
50.4重量パーセント固形分でポリビニルアセテート−ブチルアクリレートコポリマーを含むXU 31613(ダウケミカル社、ミッドランド、MI)の500gを、10重量%水酸化ナトリウム溶液を174.4g加えることにより、室温で部分的に加水分解した。塩基の量は、PVAc−粒子状物質中のアセテート官能性基の20パーセントを加水分解する量に対応する。分散物のpHが約13から時間とともに減少し、3日後にpHが約9.5となった。生じるPVAcに基づいたラテックスは、少なくとも2か月を超える、良好な貯蔵安定性を示す。
実施例1および2のそれぞれのPVAcに基づいたラテックスの1.25部を、スチレンブタジエンバインダーDL 920(ダウケミカル社、ミッドランド、MI)の8.75部と混合した。次いで、上記の配合されたラテックスの10部を、商品名Capim SP(Imerys、フランス)で販売されるクレーピグメント100部、商品名TINOPAL ABP−Z(チバスペシャリティーケミカルズ、バーゼル、スイス)で販売されているOBA1部、および商品名DST 3250(ダウケミカル社、ミッドランド、MI)で販売される増粘剤0.35部と混合した。
次いで、異なるコーティング組成物が上質紙上にコーティングされ、Mowiol 6−98の0.25部とスチレンブタジエンバインダーDL 920の9.75部を使用した配合物と比較される。
図3Bに示されるように、すべての上記の列記されたコーティング組成物(PVAcに基づいたラテックス(ホモポリマーおよびコポリマー)、およびPVOHを含んでいるものの両方)では、本質的に同一のコーティング結合強度が観察される。合否試験はPruefbau印刷適性試験装置でテストされる。紙片が、商品名Huber Wegschlagfarbe No.520068として商業的に利用可能なインキで印刷される。最初に190マイクロリットル(μl)が、インキ分配ロールに適用される。スチール印刷ディスクが、30μlのインキボリュームを達成するようインキングされる。コート紙片は、次いで試験装置にマウントされ、0.5m/秒の速度および800Nの印刷圧力で、インキングされたスチールディスクで印刷される。3秒の遅延時間の後、紙片は同じスチールリールを使用して、再度印刷される。この手続きは、コート紙片の表面が破壊されるまで繰り返される。コート紙表面を破壊させるのに必要な印刷のパスの数は、紙の表面の強さの尺度である。PVAcに基づいたラテックスを含むコーティング組成物は、PVOHを含むコーティング組成物と比較して、良好な不透明度、改良されたCIE白色度(図3C)、および改良されたOBA運搬効率(紫外光を使用した蛍光により測定)を有する。
Claims (9)
- 予め決定された程度に部分的に加水分解されたビニルエステル基を有する、ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質を含むラテックス、を含む、ポリビニルエステルに基づいたラテックスであって、加水分解の該予め決定された程度が、該ビニルエステル基の10〜50%であり、該ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質を含むラテックスが、200〜5000cPの粘度を有する、ラテックス。
- ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質が、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルおよび酪酸ビニルからなる群から選択されるモノマーから形成されたホモポリマーまたはコポリマーを含む、請求項1記載のポリビニルエステルに基づいたラテックス。
- ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質が、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルからなる群から選択されるモノマー、および少なくとも1つの他の相違するモノマーから形成されたコポリマーを含む、請求項1または2記載のポリビニルエステルに基づいたラテックス。
- ポリビニルエステルに基づいたラテックスが、部分的にアセテート基を加水分解したポリ酢酸ビニルに基づいたラテックスである、請求項1から3のいずれか1項記載のポリビニルエステルに基づいたラテックス。
- ビニルエステル基を有するポリビニルエステルに基づいた粒子状物質を含むポリビニルエステルに基づいたラテックスを提供すること;および
該ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質のビニルエステル基の10〜50%を加水分解すること、を含む、請求項1から4のいずれか1項記載のポリビニルエステルに基づいたラテックスの調製方法。 - 予め決定された程度に部分的に加水分解されたビニルエステル基を備えたポリビニルエステルに基づいた粒子状物質を含むポリビニルエステルに基づいたラテックスであって、加水分解の該予め決定された程度が、該ビニルエステル基の10〜50%である、ラテックス;および
蛍光増白剤を含み、該ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質が蛍光増白剤のためのキャリヤとして作用し、該ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質を含むラテックスが、200〜5000cPの粘度を有する、コーティング組成物。 - ポリビニルエステルに基づいたラテックスが、アセテート基を含む、ポリ酢酸ビニルに基づいたラテックスであり、該アセテート基の10〜50%が加水分解されている、請求項6記載の組成物。
- バインダーに対してポリビニルエステルに基づいた粒子状物質の0.125から3部までを含み、該バインダーがポリ(スチレンブタジエン)、ポリ(カルボキシル化スチレンブタジエン)、ポリ(スチレンブタジエンアクリロニトリル)、ポリ(カルボキシル化スチレンブタジエンアクリロニトリル)、ポリ(スチレンアクリレート、ポリ(カルボキシル化スチレンアクリレート)、(カルボキシメチル)セルロース、スターチ、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルホモポリマーおよびコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項6または7記載のコーティング組成物。
- コーティング組成物中にピグメントが提供され、ピグメント100部に対して、ポリビニルエステルに基づいた粒子状物質およびバインダーが3部から25部の量で存在する、請求項6から8のいずれか1項記載のコーティング組成物。
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