JPH0693208A - 塗装顔料 - Google Patents
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- JPH0693208A JPH0693208A JP5125885A JP12588593A JPH0693208A JP H0693208 A JPH0693208 A JP H0693208A JP 5125885 A JP5125885 A JP 5125885A JP 12588593 A JP12588593 A JP 12588593A JP H0693208 A JPH0693208 A JP H0693208A
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- coating pigment
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- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/0081—Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/42—Clays
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/42—Coatings with pigments characterised by the pigments at least partly organic
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Composite Materials (AREA)
- Paper (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 少なくとも1種の膨潤性層状シリケートを含
有する印刷キャリヤ(特に紙および厚紙)を上塗りする
ための塗装顔料およびこの種の塗装顔料を含有した水性
塗料、並びに塗装顔料もしくは塗料を片面もしくは両面
に上塗りした印刷キャリヤを得ると共に、さらに印刷さ
れた印刷キャリヤのインキ除去性の改善方法を提供す
る。 【構成】 少なくとも1種の膨潤性層状シリケートを含
有し、実質的に有機結合剤なしに印刷キャリヤ上へ固定
しうる印刷キャリヤ(特に紙および厚紙)を上塗りする
ための塗装顔料であって、膨潤性層状シリケートの割合
が少なくとも30重量%であり、塗装顔料の膨潤容積が
水100ml中2gの塗装顔料の懸濁物に基づき5〜3
0mlである塗装顔料。
有する印刷キャリヤ(特に紙および厚紙)を上塗りする
ための塗装顔料およびこの種の塗装顔料を含有した水性
塗料、並びに塗装顔料もしくは塗料を片面もしくは両面
に上塗りした印刷キャリヤを得ると共に、さらに印刷さ
れた印刷キャリヤのインキ除去性の改善方法を提供す
る。 【構成】 少なくとも1種の膨潤性層状シリケートを含
有し、実質的に有機結合剤なしに印刷キャリヤ上へ固定
しうる印刷キャリヤ(特に紙および厚紙)を上塗りする
ための塗装顔料であって、膨潤性層状シリケートの割合
が少なくとも30重量%であり、塗装顔料の膨潤容積が
水100ml中2gの塗装顔料の懸濁物に基づき5〜3
0mlである塗装顔料。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも1種の膨潤
性層状シリケートを含有したセルロース含有印刷キャリ
ヤ(特に紙および厚紙)のための塗装顔料に関するもの
である。
性層状シリケートを含有したセルロース含有印刷キャリ
ヤ(特に紙および厚紙)のための塗装顔料に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】膨潤性のスメクタイト型粘土に基づく塗
装顔料が、たとえばEP−A−0 283 300号か
ら公知である。スメクタイト型粘土の他に、これら塗装
顔料は30%までの、たとえばカオリンもしくは炭酸カ
ルシウムのような二次的もしくは体質顔料をも含有する
ことができる。顔料塗布量は5g/m2 以下、好ましく
は1g/m2 以下である。スメクタイト型粘土として
は、たとえば天然ナトリウムベントナイト(ワイオミン
グ産ベントナイト)を使用することができる。しかしな
がら、これは50ml程度(水100ml中2g)の膨
潤能力を有する。その高い膨潤能力にも拘らず、結合剤
なしでの紙に対する付着性は極めて貧弱であり、したが
ってオフセット印刷法(水接触)による印刷性には問題
がある。さらに、交換しうるナトリウムイオンおよびカ
ルシウムイオンを有するヨーロッパ産ベントナイトの使
用についても記載されている。これらベントナイトによ
り作成された塗料(Streichfarbe)は結合剤なしには紙
表面に対し悪い付着性を与え、したがって特に「ドット
欠落」の現象が発生する。その他には、これら層状シリ
ケートおよび使用条件につき詳細に規定されていない。
これらベントナイトについては天然産物が重要であるた
め、その性質は著しく変化して特に製造の際の極めて悪
い取扱性および印刷塗料の不透明度および浸透性の変動
が顕著となる。ナトリウムベントナイトの場合、高い膨
潤容積およびしたがって高い粘度は、塗装顔料を通常の
操作条件下で塗布する可能性を妨げる[TAPPI−ジ
ャーナル」(1992年5月)、第231〜237頁;
「ダス・パピール」、第16巻(1992)、第273
〜277頁参照]。この顔料を塗布した紙は極く僅かな
亀裂耐性しか持たず、したがって紙繊維に対する付着性
を改善するにはほぼ全ての場合、たとえば澱粉もしくは
ラテックスのような結合剤が添加されて相乗作用が観察
される。この結合剤は表面加工を高価にすると共に、再
加工の際の紙のリサイクルもしくはインキ除去を困難に
し、さらに一般に循環過程に導入される再生水のCSB
値を上昇させ、これはさらに紙生産(操業能力)の故障
発生をも増大させる。たとえばフェルト、スクリーンな
どおよび紙における穴への付着が増大しうる。さらに塗
装顔料および印刷塗料は、より多量の化学薬品を用いて
のみ印刷塗料の分離除去が可能となるよう繊維上に固定
され、或いはより多量の繊維損失もしくは漂白度喪失と
結びつく。
装顔料が、たとえばEP−A−0 283 300号か
ら公知である。スメクタイト型粘土の他に、これら塗装
顔料は30%までの、たとえばカオリンもしくは炭酸カ
ルシウムのような二次的もしくは体質顔料をも含有する
ことができる。顔料塗布量は5g/m2 以下、好ましく
は1g/m2 以下である。スメクタイト型粘土として
は、たとえば天然ナトリウムベントナイト(ワイオミン
グ産ベントナイト)を使用することができる。しかしな
がら、これは50ml程度(水100ml中2g)の膨
潤能力を有する。その高い膨潤能力にも拘らず、結合剤
なしでの紙に対する付着性は極めて貧弱であり、したが
ってオフセット印刷法(水接触)による印刷性には問題
がある。さらに、交換しうるナトリウムイオンおよびカ
ルシウムイオンを有するヨーロッパ産ベントナイトの使
用についても記載されている。これらベントナイトによ
り作成された塗料(Streichfarbe)は結合剤なしには紙
表面に対し悪い付着性を与え、したがって特に「ドット
欠落」の現象が発生する。その他には、これら層状シリ
ケートおよび使用条件につき詳細に規定されていない。
これらベントナイトについては天然産物が重要であるた
め、その性質は著しく変化して特に製造の際の極めて悪
い取扱性および印刷塗料の不透明度および浸透性の変動
が顕著となる。ナトリウムベントナイトの場合、高い膨
潤容積およびしたがって高い粘度は、塗装顔料を通常の
操作条件下で塗布する可能性を妨げる[TAPPI−ジ
ャーナル」(1992年5月)、第231〜237頁;
「ダス・パピール」、第16巻(1992)、第273
〜277頁参照]。この顔料を塗布した紙は極く僅かな
亀裂耐性しか持たず、したがって紙繊維に対する付着性
を改善するにはほぼ全ての場合、たとえば澱粉もしくは
ラテックスのような結合剤が添加されて相乗作用が観察
される。この結合剤は表面加工を高価にすると共に、再
加工の際の紙のリサイクルもしくはインキ除去を困難に
し、さらに一般に循環過程に導入される再生水のCSB
値を上昇させ、これはさらに紙生産(操業能力)の故障
発生をも増大させる。たとえばフェルト、スクリーンな
どおよび紙における穴への付着が増大しうる。さらに塗
装顔料および印刷塗料は、より多量の化学薬品を用いて
のみ印刷塗料の分離除去が可能となるよう繊維上に固定
され、或いはより多量の繊維損失もしくは漂白度喪失と
結びつく。
【0003】DE−B−736 450号からは結合剤
−および顔料−含有の塗装剤を用いた塗装紙の製造方法
が公知であり、ここではベントナイトまたは同様な膨潤
粘土を塗装剤中に結合剤として使用する。しかしなが
ら、用いられる材料の特性化は行なわれない。一般に結
合剤は15〜25%の程度で用いられ、このドイツ特許
公報に従うベントナイトの割合も同じ程度である。無機
結合剤ベントナイトを用いる顔料の固定については示唆
がなく、さらに慣用の結合剤の添加につき述べられてい
る。
−および顔料−含有の塗装剤を用いた塗装紙の製造方法
が公知であり、ここではベントナイトまたは同様な膨潤
粘土を塗装剤中に結合剤として使用する。しかしなが
ら、用いられる材料の特性化は行なわれない。一般に結
合剤は15〜25%の程度で用いられ、このドイツ特許
公報に従うベントナイトの割合も同じ程度である。無機
結合剤ベントナイトを用いる顔料の固定については示唆
がなく、さらに慣用の結合剤の添加につき述べられてい
る。
【0004】DE−A−4 038 886号からは、
紙を上塗りするためのベントナイトに基づく水含有の親
有機層状シリケートが公知である。これら親有機層状シ
リケートは、69:31の比率における第四アンモニウ
ム塩とナトリウムベントナイトとの反応によって得られ
る。同様な親有機ベントナイトおよび有機溶剤に基づく
塗装剤へのその使用につき、EP−A−0 192 2
52号が記載している。両者の場合、ゼータ電位変化の
意味でナトリウムベントナイト表面を改変することを取
扱っておらず、ベントナイトの充分な疎水化を取扱って
いる。したがって、これら顔料は水性塗料に対し有機架
橋剤をさらに使用してのみ処理することができる。
紙を上塗りするためのベントナイトに基づく水含有の親
有機層状シリケートが公知である。これら親有機層状シ
リケートは、69:31の比率における第四アンモニウ
ム塩とナトリウムベントナイトとの反応によって得られ
る。同様な親有機ベントナイトおよび有機溶剤に基づく
塗装剤へのその使用につき、EP−A−0 192 2
52号が記載している。両者の場合、ゼータ電位変化の
意味でナトリウムベントナイト表面を改変することを取
扱っておらず、ベントナイトの充分な疎水化を取扱って
いる。したがって、これら顔料は水性塗料に対し有機架
橋剤をさらに使用してのみ処理することができる。
【0005】アルキルアンモニウム化合物との同様な反
応(バーミキュライトおよび/または雲母に基づく薄片
シリケート)がDE−C−36 36 850号から公
知である。この親有機シリケートの水性懸濁物からフィ
ルムを作成することができる。しかしながら、これら材
料は本発明の目的には全く不適当である。
応(バーミキュライトおよび/または雲母に基づく薄片
シリケート)がDE−C−36 36 850号から公
知である。この親有機シリケートの水性懸濁物からフィ
ルムを作成することができる。しかしながら、これら材
料は本発明の目的には全く不適当である。
【0006】US−A−4 943 324号によれ
ば、紙充填剤がカオリン顔料の表面をアミンで処理して
得られる。無機充填剤を使用した際に生ずる紙繊維間の
耐性の損失を減少させることを目的とする。
ば、紙充填剤がカオリン顔料の表面をアミンで処理して
得られる。無機充填剤を使用した際に生ずる紙繊維間の
耐性の損失を減少させることを目的とする。
【0007】最後にUS−A−3 508 952号か
らは、セルロース含有支持体のガス透過性を減少させる
ためのクロム塩および/またはジルコニウム塩による層
状シリケートの予備処理が知られている。
らは、セルロース含有支持体のガス透過性を減少させる
ためのクロム塩および/またはジルコニウム塩による層
状シリケートの予備処理が知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
欠点を持たず、改善された印刷性と一層良好な印刷イン
キ状態と上塗印刷キャリヤの良好な印刷不透明度とを有
する塗装顔料を見出すことにある。特に塗装顔料は近代
的な塗装装置においても高速度で塗布できねばならず、
さらに所望の効果(印刷性)につきたとえばLWC−お
よびULWC−品質の紙を明らかに低い単位面積重量で
製造する可能性を保証すべく低塗装重量にて充分とせね
ばならない。さらに本発明の課題は、容易にインキ除去
しうると共に従来存在する印刷キャリヤよりも「環境上
好ましい」印刷キャリヤを提供することにある。
欠点を持たず、改善された印刷性と一層良好な印刷イン
キ状態と上塗印刷キャリヤの良好な印刷不透明度とを有
する塗装顔料を見出すことにある。特に塗装顔料は近代
的な塗装装置においても高速度で塗布できねばならず、
さらに所望の効果(印刷性)につきたとえばLWC−お
よびULWC−品質の紙を明らかに低い単位面積重量で
製造する可能性を保証すべく低塗装重量にて充分とせね
ばならない。さらに本発明の課題は、容易にインキ除去
しうると共に従来存在する印刷キャリヤよりも「環境上
好ましい」印刷キャリヤを提供することにある。
【0009】驚くことに今回、近代的な印刷条件下(高
い印刷速度、亀裂する印刷インキ、高い湿度(たとえば
オフセット印刷の場合))などの場合にも塗装顔料を有
機結合剤なしに繊維上へ固定して、紙の印刷に際し塗装
顔料の粉塵が生ぜず、得られる印刷キャリヤを良好にイ
ンキ除去しうることが判明した。
い印刷速度、亀裂する印刷インキ、高い湿度(たとえば
オフセット印刷の場合))などの場合にも塗装顔料を有
機結合剤なしに繊維上へ固定して、紙の印刷に際し塗装
顔料の粉塵が生ぜず、得られる印刷キャリヤを良好にイ
ンキ除去しうることが判明した。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による塗装顔料は
実質的に結合剤なしに印刷キャリヤ上へ固定しうる少な
くとも1種の膨潤性層状シリケートを含有し、膨潤性層
状シリケートの割合が少なくとも30重量%であり、塗
装顔料の膨潤容積が水100ml中2gの塗装顔料の懸
濁物に基づき5〜30mlである。
実質的に結合剤なしに印刷キャリヤ上へ固定しうる少な
くとも1種の膨潤性層状シリケートを含有し、膨潤性層
状シリケートの割合が少なくとも30重量%であり、塗
装顔料の膨潤容積が水100ml中2gの塗装顔料の懸
濁物に基づき5〜30mlである。
【0011】膨潤性層状シリケートを含有する塗装顔料
の膨潤容積が30mlより大であれば、これにより作成
される塗料の粘度はこの塗料がもはや通常の近代的塗装
装置では塗布しえないような程度まで上昇する。原理的
に、塗料はさらに必要粘度を固形物含有量の減少により
調整すべく希釈しうるが、この場合は他の欠点が生ず
る。紙の高湿度により塗布に際し亀裂形成の頻度が著し
く増大し、したがって極めて硬い耐水性の紙しか用いる
ことができない。この種の紙は一般に高い単位面積重量
を特徴とし、それ自体で既に良好に印刷することができ
る。しかしながら、極めて薄い紙は水を加えると極めて
急速に破れ、20〜40g/m2 の単位面積重量を有す
るこれらの紙は低固形物含有量での上塗りが不可能とな
る。さらに低固形物含有量の塗料を塗布した紙の乾燥に
必要とされる乾燥装置は一般の製紙機には存在しない。
製紙機は、場所が狭いため、この目的で殆んど装備不可
能である。
の膨潤容積が30mlより大であれば、これにより作成
される塗料の粘度はこの塗料がもはや通常の近代的塗装
装置では塗布しえないような程度まで上昇する。原理的
に、塗料はさらに必要粘度を固形物含有量の減少により
調整すべく希釈しうるが、この場合は他の欠点が生ず
る。紙の高湿度により塗布に際し亀裂形成の頻度が著し
く増大し、したがって極めて硬い耐水性の紙しか用いる
ことができない。この種の紙は一般に高い単位面積重量
を特徴とし、それ自体で既に良好に印刷することができ
る。しかしながら、極めて薄い紙は水を加えると極めて
急速に破れ、20〜40g/m2 の単位面積重量を有す
るこれらの紙は低固形物含有量での上塗りが不可能とな
る。さらに低固形物含有量の塗料を塗布した紙の乾燥に
必要とされる乾燥装置は一般の製紙機には存在しない。
製紙機は、場所が狭いため、この目的で殆んど装備不可
能である。
【0012】塗料の粘度が高過ぎかつ/または固形物含
有量が低過ぎる場合、目標とする塗布重量は好ましくは
1.1〜3.0g/m2 を1面に有する所望の上塗りが
可能でない程度に貧弱となりうる。膨潤容積が本発明で
規定した範囲内にあれば、高固形物含有量を有するが良
好に処理しうる粘度を持った塗料を製造することがで
き、紙に対する顔料の付着性を堅固に保持することがで
きる。これは、膨潤性層状シリケートが不完全に分散す
ると共に個々の層に剥離して存在し、その作用が結合剤
としてもはや充分に発生しえないと言う理由に基づく。
有量が低過ぎる場合、目標とする塗布重量は好ましくは
1.1〜3.0g/m2 を1面に有する所望の上塗りが
可能でない程度に貧弱となりうる。膨潤容積が本発明で
規定した範囲内にあれば、高固形物含有量を有するが良
好に処理しうる粘度を持った塗料を製造することがで
き、紙に対する顔料の付着性を堅固に保持することがで
きる。これは、膨潤性層状シリケートが不完全に分散す
ると共に個々の層に剥離して存在し、その作用が結合剤
としてもはや充分に発生しえないと言う理由に基づく。
【0013】高い膨潤容積および良好な作用(しかしな
がら使用しえない粘度)と、低い膨潤容積および高い固
形物含有量(しかしながら貧弱な作用)との間の要求に
関するこの矛盾のため、この種の顔料の使用可能性が今
日まで妨げられていた。
がら使用しえない粘度)と、低い膨潤容積および高い固
形物含有量(しかしながら貧弱な作用)との間の要求に
関するこの矛盾のため、この種の顔料の使用可能性が今
日まで妨げられていた。
【0014】所定の膨潤容積にて、塗装顔料から作成さ
れた塗料の粘度は高い顔料含有量の場合にも比較的低く
なる。他方、この範囲内においては印刷キャリヤに対す
る塗料の驚くほど良好な付着性が得られる。
れた塗料の粘度は高い顔料含有量の場合にも比較的低く
なる。他方、この範囲内においては印刷キャリヤに対す
る塗料の驚くほど良好な付着性が得られる。
【0015】好ましくは8〜30mlである塗装顔料の
膨潤容積は次の測定法によって測定される。2gの顔料
を徐々に少しづつスパチェラにより100mlの蒸留水
で満たされた計量シリンダの水面に添加する。この最初
の部分が沈降した後、初めて第2の部分を加える。2g
の顔料が完全にメスシリンダの底部まで沈降した後、膨
潤した物質の量をメスシリンダで1時間後に読取り、m
l/2gとして示す。
膨潤容積は次の測定法によって測定される。2gの顔料
を徐々に少しづつスパチェラにより100mlの蒸留水
で満たされた計量シリンダの水面に添加する。この最初
の部分が沈降した後、初めて第2の部分を加える。2g
の顔料が完全にメスシリンダの底部まで沈降した後、膨
潤した物質の量をメスシリンダで1時間後に読取り、m
l/2gとして示す。
【0016】本発明の塗装顔料に使用される膨潤性層状
シリケートは、20℃の水における2重量%分散物とし
て好ましくは7〜12、特に8.5〜10.5のpH値
を有する。これは、一般にpH計(ガラス電極)により
DIN53200と同様に測定される。
シリケートは、20℃の水における2重量%分散物とし
て好ましくは7〜12、特に8.5〜10.5のpH値
を有する。これは、一般にpH計(ガラス電極)により
DIN53200と同様に測定される。
【0017】好ましくは20〜120m2 /g、特に3
0〜80m2 /gのBET表面積を有する膨潤性層状シ
リケートが使用される。BET表面積はDIN6613
2にしたがい窒素での吸着法によって測定される。
0〜80m2 /gのBET表面積を有する膨潤性層状シ
リケートが使用される。BET表面積はDIN6613
2にしたがい窒素での吸着法によって測定される。
【0018】一般に、塗装顔料における膨潤性層状シリ
ケートは−35〜+10mVのゼータ電位を有する。好
ましくは−30〜−5mVであるゼータ電位はフィルマ
・ペム・ケム社の「レーザー・ジー・メータ501」に
より0.1%懸濁物にて電気泳動法により測定される。
ケートは−35〜+10mVのゼータ電位を有する。好
ましくは−30〜−5mVであるゼータ電位はフィルマ
・ペム・ケム社の「レーザー・ジー・メータ501」に
より0.1%懸濁物にて電気泳動法により測定される。
【0019】膨潤性層状シリケートとしては、特にスメ
クタイト群の鉱物(たとえばベントナイト、モンモリロ
ナイト、ヘクトライト、サポナイトもしくはノントロナ
イトが使用される。天然産だけでなく合成の層状シリケ
ート(たとえば合成ヘクトライト)も使用することがで
きる。
クタイト群の鉱物(たとえばベントナイト、モンモリロ
ナイト、ヘクトライト、サポナイトもしくはノントロナ
イトが使用される。天然産だけでなく合成の層状シリケ
ート(たとえば合成ヘクトライト)も使用することがで
きる。
【0020】入手性の理由からベントナイトが好適であ
り、天然Na−ベントナイトだけでなくCa−ベントナ
イトも使用することができる。
り、天然Na−ベントナイトだけでなくCa−ベントナ
イトも使用することができる。
【0021】一般に、使用される全ての膨潤性層状シリ
ケートはたとえば砂、蛍石および硬い不純物(以下「グ
リット」と称する)のような異物を除去するには予備処
理にかける。好ましくは精製は粉砕装置を用いて或いは
他の鉱物加工工業の標準法に従って行なわれる。
ケートはたとえば砂、蛍石および硬い不純物(以下「グ
リット」と称する)のような異物を除去するには予備処
理にかける。好ましくは精製は粉砕装置を用いて或いは
他の鉱物加工工業の標準法に従って行なわれる。
【0022】好ましくは膨潤性層状シリケートの割合は
少なくとも40重量%、特に少なくとも50重量%であ
る。本発明により塗装顔料は膨潤性層状シリケートの他
に体質顔料をも含有する。好ましくは70〜31重量%
の体質顔料、たとえば剥離カオリン、焼成カオリン、天
然もしくは沈降炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
二酸化チタンまたは紙塗装用に適した他の塗装顔料を使
用する。膨潤性層状シリケートの出発物質としてはたと
えばベントナイトが使用され、天然産アルカリベントナ
イト、特にナトリウムベントナイトを使用する。何故な
ら、これは必要な膨潤容積を塗装顔料に付与するからで
ある。
少なくとも40重量%、特に少なくとも50重量%であ
る。本発明により塗装顔料は膨潤性層状シリケートの他
に体質顔料をも含有する。好ましくは70〜31重量%
の体質顔料、たとえば剥離カオリン、焼成カオリン、天
然もしくは沈降炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
二酸化チタンまたは紙塗装用に適した他の塗装顔料を使
用する。膨潤性層状シリケートの出発物質としてはたと
えばベントナイトが使用され、天然産アルカリベントナ
イト、特にナトリウムベントナイトを使用する。何故な
ら、これは必要な膨潤容積を塗装顔料に付与するからで
ある。
【0023】交換しうる稀土類イオン、特にカルシウム
イオンの高含有量を有するヨーロッパ産ベントナイト
は、ブレンド顔料なしには必要な膨潤容積に達成せず、
したがって目的とする活性化を適するアルカリ化合物で
行なわねばならない。このアルカリ活性化には、たとえ
ばソーダ、水ガラス、アルミン産ナトリウム、塩化ナト
リウム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、燐酸ナ
トリウム、ナトリウムゼオライトなどが適している。原
理的に他のアルカリ化合物も適しており、その所望の性
質を調節すべきである。膨潤性の天然ナトリウムベント
ナイトはさらに目的とする活性化により所望の膨潤容積
および粘度まで、たとえば炭酸カルシウムなどカルシウ
ム化合物での活性化により調整することができる。した
がって、場合により高過ぎる層状シリケートの膨潤能力
を低下させると共に、塗装顔料の膨潤能力を本発明の範
囲にすることができる。場合により、化学薬剤の添加な
しに簡単な機械的活性化によっても本発明の塗装顔料を
得るのに充分である。
イオンの高含有量を有するヨーロッパ産ベントナイト
は、ブレンド顔料なしには必要な膨潤容積に達成せず、
したがって目的とする活性化を適するアルカリ化合物で
行なわねばならない。このアルカリ活性化には、たとえ
ばソーダ、水ガラス、アルミン産ナトリウム、塩化ナト
リウム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、燐酸ナ
トリウム、ナトリウムゼオライトなどが適している。原
理的に他のアルカリ化合物も適しており、その所望の性
質を調節すべきである。膨潤性の天然ナトリウムベント
ナイトはさらに目的とする活性化により所望の膨潤容積
および粘度まで、たとえば炭酸カルシウムなどカルシウ
ム化合物での活性化により調整することができる。した
がって、場合により高過ぎる層状シリケートの膨潤能力
を低下させると共に、塗装顔料の膨潤能力を本発明の範
囲にすることができる。場合により、化学薬剤の添加な
しに簡単な機械的活性化によっても本発明の塗装顔料を
得るのに充分である。
【0024】本発明による塗装顔料を用いて低い単位面
積重量を有する紙もしくは他の印刷キャリヤ(たとえば
カタログ紙)に塗布することもでき、この低い単位面積
重量の場合にも良好な印刷性が得られると共に印刷塗料
は浸透しない。
積重量を有する紙もしくは他の印刷キャリヤ(たとえば
カタログ紙)に塗布することもでき、この低い単位面積
重量の場合にも良好な印刷性が得られると共に印刷塗料
は浸透しない。
【0025】従来、これらの紙は有機結合剤により固定
せねばならない慣用の塗装顔料の塗布によって作成さ
れ、1面につき約5〜15g/m2 の塗布量が一般的で
あった。本発明の塗装顔料を上塗りした紙は1面につき
0.5〜6.0g/m2 の塗布量、好ましくは1面につ
き0.5〜3.0g/m2 の塗布量においても匹敵しう
る印刷可能な紙の製造を可能にする。驚くことに、この
ように製造された紙は凹版印刷法においてもオフセット
印刷法においても印刷可能であることが判明した。本発
明により作成した紙はさらにインキ除去が良好である。
せねばならない慣用の塗装顔料の塗布によって作成さ
れ、1面につき約5〜15g/m2 の塗布量が一般的で
あった。本発明の塗装顔料を上塗りした紙は1面につき
0.5〜6.0g/m2 の塗布量、好ましくは1面につ
き0.5〜3.0g/m2 の塗布量においても匹敵しう
る印刷可能な紙の製造を可能にする。驚くことに、この
ように製造された紙は凹版印刷法においてもオフセット
印刷法においても印刷可能であることが判明した。本発
明により作成した紙はさらにインキ除去が良好である。
【0026】塗装顔料の性質を本発明による選択して全
て所望の紙特性が得られる理由は、正確には判らない。
所定の膨潤容積を有する塗装顔料は、実施可能な近代的
塗布法による均一塗布に適した塗料粘度および固形物濃
度を示す。BET表面積およびpH値も、本発明の塗装
顔料で作成された塗料の加工特性だけでなく塗布された
印刷キャリヤの印刷性にも影響を及ぼすパラメータであ
る。
て所望の紙特性が得られる理由は、正確には判らない。
所定の膨潤容積を有する塗装顔料は、実施可能な近代的
塗布法による均一塗布に適した塗料粘度および固形物濃
度を示す。BET表面積およびpH値も、本発明の塗装
顔料で作成された塗料の加工特性だけでなく塗布された
印刷キャリヤの印刷性にも影響を及ぼすパラメータであ
る。
【0027】必要に応じ陽イオン化剤(4重量%まで、
好ましくは0.5〜2.0重量%)により調整しうる所
定のゼータ電位範囲は、良好な印刷性(したがって繊維
品に対する良好な塗装固定)および容易なインキ除去性
(したがって容易な印刷インキ除去および塗装除去)に
関する矛盾した本来の要求を最適化させる。−35mV
よりも強度に負のゼータ電位を有する塗装顔料はそれ自
身で負に帯電した繊維に対し極めて固定困難であるが、
−35〜+10mVの範囲のゼータ電位を有する本発明
の塗装顔料は充分な付着性を示すと共に良好な印刷性と
亀裂耐性とを紙に付与する。+10mVより高いゼータ
電位を有する塗装顔料は静電気の理由から既に繊維に対
し極めて良好に付着するが、インキ除去は極めて困難で
ある。必要とされる低い塗布重量の場合にも均質な上塗
りを達成しうる可能性は、+10mVを越えるゼータ電
位を持った塗装顔料の場合に限定される。何故なら、こ
れら顔料は曇り形成と不均一な上塗とを生ずる傾向があ
るからである。本発明により作成された印刷キャリヤの
インキ除去性は恐らく、通常のインキ除去過程にて印刷
インキが塗装顔料と一緒に紙繊維から遊離するという理
由に基づいている。
好ましくは0.5〜2.0重量%)により調整しうる所
定のゼータ電位範囲は、良好な印刷性(したがって繊維
品に対する良好な塗装固定)および容易なインキ除去性
(したがって容易な印刷インキ除去および塗装除去)に
関する矛盾した本来の要求を最適化させる。−35mV
よりも強度に負のゼータ電位を有する塗装顔料はそれ自
身で負に帯電した繊維に対し極めて固定困難であるが、
−35〜+10mVの範囲のゼータ電位を有する本発明
の塗装顔料は充分な付着性を示すと共に良好な印刷性と
亀裂耐性とを紙に付与する。+10mVより高いゼータ
電位を有する塗装顔料は静電気の理由から既に繊維に対
し極めて良好に付着するが、インキ除去は極めて困難で
ある。必要とされる低い塗布重量の場合にも均質な上塗
りを達成しうる可能性は、+10mVを越えるゼータ電
位を持った塗装顔料の場合に限定される。何故なら、こ
れら顔料は曇り形成と不均一な上塗とを生ずる傾向があ
るからである。本発明により作成された印刷キャリヤの
インキ除去性は恐らく、通常のインキ除去過程にて印刷
インキが塗装顔料と一緒に紙繊維から遊離するという理
由に基づいている。
【0028】例外の場合として、本発明による塗装顔料
は上記範囲外のゼータ電位を有する。通常の場合、顔料
は負として示される。膨潤性層状シリケートにつき好適
な陽イオン化剤の添加により、所望の範囲に調整するこ
とができる。用いる陽イオン化剤は全て一般的な薬剤、
たとえばポリ−ジアリル−ジメチルアンモニウムクロラ
イド(ポリ−DADMAC)、陽イオン性炭水化物、た
とえば陽イオン性澱粉、グアヤガムなどとすることがで
きる。さらに他の第四アンモニウム化合物も使用するこ
とができる。好ましくは結合剤として作用しない陽イオ
ン化剤が使用され、塗装の性質を変化させることができ
る。
は上記範囲外のゼータ電位を有する。通常の場合、顔料
は負として示される。膨潤性層状シリケートにつき好適
な陽イオン化剤の添加により、所望の範囲に調整するこ
とができる。用いる陽イオン化剤は全て一般的な薬剤、
たとえばポリ−ジアリル−ジメチルアンモニウムクロラ
イド(ポリ−DADMAC)、陽イオン性炭水化物、た
とえば陽イオン性澱粉、グアヤガムなどとすることがで
きる。さらに他の第四アンモニウム化合物も使用するこ
とができる。好ましくは結合剤として作用しない陽イオ
ン化剤が使用され、塗装の性質を変化させることができ
る。
【0029】さらに本発明の主題は、上記したような塗
装顔料を5〜50重量%、好ましくは16〜50重量
%、特に21〜40重量%の濃度にて含有すると共に必
要に応じ分散助剤をも含有する水性塗料である。
装顔料を5〜50重量%、好ましくは16〜50重量
%、特に21〜40重量%の濃度にて含有すると共に必
要に応じ分散助剤をも含有する水性塗料である。
【0030】好ましくは水性塗料は約2000mPa.
sまで、特に100〜2000mPa.s.の粘度を有
する。
sまで、特に100〜2000mPa.s.の粘度を有
する。
【0031】分散助剤としてはたとえばポリアクリレー
ト、ポリホスフェートまたは他の一般的な分散助剤を使
用することができる。本発明による塗料は、驚くことに
結合剤なしにも印刷キャリヤに付着する。
ト、ポリホスフェートまたは他の一般的な分散助剤を使
用することができる。本発明による塗料は、驚くことに
結合剤なしにも印刷キャリヤに付着する。
【0032】塗料のpH値は好ましくは約7〜12、特
に約8.5〜10.5である。
に約8.5〜10.5である。
【0033】さらに本発明は上記したような水性塗料に
よる印刷キャリヤの上塗法にも関し、この方法は塗料を
500〜2000mmin-1の速度にて印刷キャリヤ上
に施すことを特徴とする。
よる印刷キャリヤの上塗法にも関し、この方法は塗料を
500〜2000mmin-1の速度にて印刷キャリヤ上
に施すことを特徴とする。
【0034】さらに本発明の主題は、上記した塗装顔料
または上記した塗料を片面または両面に上塗りした印刷
キャリヤ(特に紙または厚紙)である。好ましくは単位
面積重量は約25〜38g/m2 である。好ましくは塗
装顔料重量は1面につき約0.5〜6.0g/m2 、特
に1.1〜3.0g/m2 である。印刷キャリヤは、凹
版印刷法でもオフセット印刷法でも印刷しうると共に容
易にインキ除去しうることを特徴とする。塗布された印
刷キャリヤはスーパーもしくはソフト−カレンダリング
の塗装にかけ、ソフトカレンダリングが好適である。
または上記した塗料を片面または両面に上塗りした印刷
キャリヤ(特に紙または厚紙)である。好ましくは単位
面積重量は約25〜38g/m2 である。好ましくは塗
装顔料重量は1面につき約0.5〜6.0g/m2 、特
に1.1〜3.0g/m2 である。印刷キャリヤは、凹
版印刷法でもオフセット印刷法でも印刷しうると共に容
易にインキ除去しうることを特徴とする。塗布された印
刷キャリヤはスーパーもしくはソフト−カレンダリング
の塗装にかけ、ソフトカレンダリングが好適である。
【0035】さらに本発明の主題は印刷された印刷キャ
リヤ(特に紙および厚紙)のインキ除去性の改善方法に
も関し、この方法は実質的に結合なしに固定された塗装
顔料を片面または両面で上塗りした印刷キャリヤから出
発し、この塗装顔料が少なくとも1種の膨潤性スメクタ
イト型層状シリケートを含有し、膨潤性層状シリケート
の割合が少なくとも30重量%であり、かつ塗装顔料の
膨潤容積が5〜30mlであり、さらにこのように塗布
されて印刷キャリヤを通常のインキ除去法にかけること
を特徴とする。
リヤ(特に紙および厚紙)のインキ除去性の改善方法に
も関し、この方法は実質的に結合なしに固定された塗装
顔料を片面または両面で上塗りした印刷キャリヤから出
発し、この塗装顔料が少なくとも1種の膨潤性スメクタ
イト型層状シリケートを含有し、膨潤性層状シリケート
の割合が少なくとも30重量%であり、かつ塗装顔料の
膨潤容積が5〜30mlであり、さらにこのように塗布
されて印刷キャリヤを通常のインキ除去法にかけること
を特徴とする。
【0036】好ましくは1面につき1m2 当り少なくと
も1g、好ましくは少なくとも1.5gの塗装顔料を含
有する印刷された印刷キャリヤから出発し、インキを実
質的に塗装顔料層に吸着させる。
も1g、好ましくは少なくとも1.5gの塗装顔料を含
有する印刷された印刷キャリヤから出発し、インキを実
質的に塗装顔料層に吸着させる。
【0037】
【実施例】以下、限定はしないが実施例により本発明を
さらに説明する。
さらに説明する。
【0038】実施例1 中間層格子位置にCa2+およびMg2+を含有するギリシ
ャ産ベントナイト(「Ca/Mg−ベントナイト」)を
水中に16%懸濁させ、ハイドロサイクロンでの精製に
より粗大不純物(いわゆる「グリッド」)を除去した。
グリッドを含まない材料を次いで減圧濾過により30〜
50重量%の水分含有量まで濃縮し、次いで二軸混合機
にてソーダにより5分間活性化させた。この生成物を慎
重に90℃にて通気乾燥棚で約10重量%の水分含有量
まで乾燥し、衝撃回転ミルにより5〜7μmのd50値
(マルフェルン粒子サイザー2600cで測定)まで粉
砕した。
ャ産ベントナイト(「Ca/Mg−ベントナイト」)を
水中に16%懸濁させ、ハイドロサイクロンでの精製に
より粗大不純物(いわゆる「グリッド」)を除去した。
グリッドを含まない材料を次いで減圧濾過により30〜
50重量%の水分含有量まで濃縮し、次いで二軸混合機
にてソーダにより5分間活性化させた。この生成物を慎
重に90℃にて通気乾燥棚で約10重量%の水分含有量
まで乾燥し、衝撃回転ミルにより5〜7μmのd50値
(マルフェルン粒子サイザー2600cで測定)まで粉
砕した。
【0039】以下の実施例のCa−およびCa/Mg−
ベントナイトの大部分をこのように作成した。Na−ベ
ントナイトを水中に2%懸濁させ、反復する沈降および
デカンテーションにより精製した。濃縮は沈降と遠心分
離とを組合せて行なった。活性化と乾燥と粉砕とは上記
と同様に行なった。
ベントナイトの大部分をこのように作成した。Na−ベ
ントナイトを水中に2%懸濁させ、反復する沈降および
デカンテーションにより精製した。濃縮は沈降と遠心分
離とを組合せて行なった。活性化と乾燥と粉砕とは上記
と同様に行なった。
【0040】1%ソーダで活性化されたギリシャ産ベン
トナイトの適切なデータを表Iに要約する。これらは次
の方法によって測定した: 膨潤容積:検量した100mlのメスシリンダに100
mlの蒸留水を満たした。2.0gの測定すべき物質を
0.1〜0.2gづつ徐々に水面に加えた。物質が沈降
した後、次の量の材料を加えた。添加が終了した後、1
時間待ち、次いで膨潤した物質の容積をml/2gとし
て読取った。
トナイトの適切なデータを表Iに要約する。これらは次
の方法によって測定した: 膨潤容積:検量した100mlのメスシリンダに100
mlの蒸留水を満たした。2.0gの測定すべき物質を
0.1〜0.2gづつ徐々に水面に加えた。物質が沈降
した後、次の量の材料を加えた。添加が終了した後、1
時間待ち、次いで膨潤した物質の容積をml/2gとし
て読取った。
【0041】pH値:pH値はDIN ISO7879
にしたがいガラス電極で測定した。
にしたがいガラス電極で測定した。
【0042】ゼータ電位:ゼータ電位の測定はフィルマ
・ペム・ケム社の「レーザー・ゼー・メータ501」に
て0.1%懸濁物で電気泳動法により行なった。
・ペム・ケム社の「レーザー・ゼー・メータ501」に
て0.1%懸濁物で電気泳動法により行なった。
【0043】比表面積:この測定はBET法にしたがっ
て行なった。これはDIN66132にしたがって操作
した。
て行なった。これはDIN66132にしたがって操作
した。
【0044】塗布:活性化されたベントナイトを500
0U/minの5分間の剪断によって(a)5重量%、
(b)10重量%、(c)16重量%、(d)22重量
%および(e)30重量%の水中における固形物含有量
の懸濁物まで「ウルトラ・ツラックス」で処理し、ハン
ドドクターにより49g/m2 の塗装原紙上に展延し
(実施例1a〜1b)、或いは工業的に1250mmの
作業幅を有するグラビヤコータで550m/minの速
度にて塗布した。ここで塗料の顔料含有量は21重量%
(実施例1f)とした。塗布重量の測定は秤量によって
行なった。結果を表Iに示す。
0U/minの5分間の剪断によって(a)5重量%、
(b)10重量%、(c)16重量%、(d)22重量
%および(e)30重量%の水中における固形物含有量
の懸濁物まで「ウルトラ・ツラックス」で処理し、ハン
ドドクターにより49g/m2 の塗装原紙上に展延し
(実施例1a〜1b)、或いは工業的に1250mmの
作業幅を有するグラビヤコータで550m/minの速
度にて塗布した。ここで塗料の顔料含有量は21重量%
(実施例1f)とした。塗布重量の測定は秤量によって
行なった。結果を表Iに示す。
【0045】塗布付着性:塗布された相対空気湿度50
%に均衡させた紙を長さ15cmかつ幅20mmの粘着
帯(「Tesa」−帯)に粘着させ、これを分銅を載せ
て50kg/cm2 の圧力により30秒間固定した。次
いで粘着帯を剥離した後、引き放された塗布粒子の量お
よび分布を肉眼判定した。表において、+++は塗装の
完全固定を示し、すなわち塗布粒子は除去されず、−−
−は塗装が決して付着しないことを示し、すなわち完全
除去を示す。
%に均衡させた紙を長さ15cmかつ幅20mmの粘着
帯(「Tesa」−帯)に粘着させ、これを分銅を載せ
て50kg/cm2 の圧力により30秒間固定した。次
いで粘着帯を剥離した後、引き放された塗布粒子の量お
よび分布を肉眼判定した。表において、+++は塗装の
完全固定を示し、すなわち塗布粒子は除去されず、−−
−は塗装が決して付着しないことを示し、すなわち完全
除去を示す。
【0046】印刷性:被覆された紙をフィルマ・プリン
ト・コート・インスツルーメント・リミテッド社/UK
のRK−実験室凹版印刷機で0.4〜1.2μmの小鉢
深さにてフィルマ・キャスト・ウント・エーインガーG
mbH社の黒色凹版印刷インキにより印刷した。印刷判
定は肉眼で行ない、印刷品を判定するための半着色面積
(付着深さ0.8μm)および印刷インキの透光性およ
び浸透性を評価するための全着色面積を考慮した。
ト・コート・インスツルーメント・リミテッド社/UK
のRK−実験室凹版印刷機で0.4〜1.2μmの小鉢
深さにてフィルマ・キャスト・ウント・エーインガーG
mbH社の黒色凹版印刷インキにより印刷した。印刷判
定は肉眼で行ない、印刷品を判定するための半着色面積
(付着深さ0.8μm)および印刷インキの透光性およ
び浸透性を評価するための全着色面積を考慮した。
【0047】この場合、+++は紙面裏側に対する極め
て僅かな浸透および透光で極めて良好な落着いた印刷画
面を示し;−−−は紙面裏側に対する強力な浸透および
透光で極めて悪い落着かない印刷画面を示す。
て僅かな浸透および透光で極めて良好な落着いた印刷画
面を示し;−−−は紙面裏側に対する強力な浸透および
透光で極めて悪い落着かない印刷画面を示す。
【0048】表IaおよびIbに示すように、実施例1
a〜1fの材料は全て本発明の課題を解決すると共に、
結合剤なしに良好に付着しかつ僅かな塗布量にも拘らず
優秀に印刷しうる塗装を与えた。
a〜1fの材料は全て本発明の課題を解決すると共に、
結合剤なしに良好に付着しかつ僅かな塗布量にも拘らず
優秀に印刷しうる塗装を与えた。
【0049】実施例2および3(比較) より多量のソーダで活性化した実施例2および3のベン
トナイトは膨潤容積に関し本発明の目的を達成せず、し
たがって貧弱な塗装付着性および印刷性を示した。さら
にゼータ電位も実施例3では好適範囲外であった。さら
に、実施例2および3は強力なチキソトロープ性を有す
る極めて高いスラリー粘度を示し、したがって目標とす
る塗布重量は多数回の塗布によってしか得られなかっ
た。
トナイトは膨潤容積に関し本発明の目的を達成せず、し
たがって貧弱な塗装付着性および印刷性を示した。さら
にゼータ電位も実施例3では好適範囲外であった。さら
に、実施例2および3は強力なチキソトロープ性を有す
る極めて高いスラリー粘度を示し、したがって目標とす
る塗布重量は多数回の塗布によってしか得られなかっ
た。
【0050】実施例4 トルコ原産のCa−ベントナイトを実施例1に記載した
方法により精製すると共に活性化させた。これにより2
0重量%の顔料含有量を有する結合剤なしの塗料を作成
した。この塗料は全て本発明によるパラメータを満足さ
せると共に、良好な塗装付着性および印刷性を有した。
方法により精製すると共に活性化させた。これにより2
0重量%の顔料含有量を有する結合剤なしの塗料を作成
した。この塗料は全て本発明によるパラメータを満足さ
せると共に、良好な塗装付着性および印刷性を有した。
【0051】実施例5〜7 実施例5〜7はたとえば水ガラス37/40、アルミン
酸ナトリウムおよび/または硫酸ナトリウム(比較、表
Ib)のような代案アルカリでの活性化により本発明の
塗装顔料を得る可能性を示す。実施例5〜7による顔料
は25%の固形物含有量にて良好に加工しうると共に、
塗装は良好な付着性および印刷性を示した。
酸ナトリウムおよび/または硫酸ナトリウム(比較、表
Ib)のような代案アルカリでの活性化により本発明の
塗装顔料を得る可能性を示す。実施例5〜7による顔料
は25%の固形物含有量にて良好に加工しうると共に、
塗装は良好な付着性および印刷性を示した。
【0052】実施例8(比較)、実施例9〜11および
12(比較) バイエル原産のCa−ベントナイトを実施例1と同様に
精製すると共に0%、1%、2%、3%もしくは6%の
ソーダで活性化させた。表Ibは、ソーダで処理しなか
ったベントナイト(実施例8、比較)が極く僅かな膨潤
容積を有すると共にそれから作成した塗料(顔料含有
量、30重量%)が貧弱な塗装付着性および印刷性を有
することを示す。実施例9〜11は本発明の目的を達成
し、それから作成した塗料は全顔料濃度にて良好な印刷
結果を示した。表Ibに示した数値は8重量%の顔料濃
度で得られたものである。実施例12(比較)は高過ぎ
る膨潤容積を示すと共に過度に負のゼータ電位を示し、
したがって塗装顔料として適さなかった。
12(比較) バイエル原産のCa−ベントナイトを実施例1と同様に
精製すると共に0%、1%、2%、3%もしくは6%の
ソーダで活性化させた。表Ibは、ソーダで処理しなか
ったベントナイト(実施例8、比較)が極く僅かな膨潤
容積を有すると共にそれから作成した塗料(顔料含有
量、30重量%)が貧弱な塗装付着性および印刷性を有
することを示す。実施例9〜11は本発明の目的を達成
し、それから作成した塗料は全顔料濃度にて良好な印刷
結果を示した。表Ibに示した数値は8重量%の顔料濃
度で得られたものである。実施例12(比較)は高過ぎ
る膨潤容積を示すと共に過度に負のゼータ電位を示し、
したがって塗装顔料として適さなかった。
【0053】実施例13および14(比較) EP−A−0283300号の実施例3にしたがって使
用したワイオミング産のNa−ベントナイトを上記した
ように沈降およびデカンテーションによって精製した。
このようにして得られかつ1%ソーダでさらに活性化さ
せた塗装顔料は、膨潤容積およびゼータ電位において本
発明の範囲外であった。これら顔料は極めて塗布困難で
あり、不充分な付着性および印刷性を与えた。
用したワイオミング産のNa−ベントナイトを上記した
ように沈降およびデカンテーションによって精製した。
このようにして得られかつ1%ソーダでさらに活性化さ
せた塗装顔料は、膨潤容積およびゼータ電位において本
発明の範囲外であった。これら顔料は極めて塗布困難で
あり、不充分な付着性および印刷性を与えた。
【0054】実施例15 合成ヘクトライト(本出願人のオプチゲルSH)を文献
公知の方法にしたがい熱水法にて水ガラス、塩化マグネ
シウムおよび塩化リチウムから作成した。これを分散剤
としての1重量%のポリホスフェートにより高固形物含
有量で処理することができた。表Ibは、15重量%の
顔料含有量を有する塗料の結果を示している。
公知の方法にしたがい熱水法にて水ガラス、塩化マグネ
シウムおよび塩化リチウムから作成した。これを分散剤
としての1重量%のポリホスフェートにより高固形物含
有量で処理することができた。表Ibは、15重量%の
顔料含有量を有する塗料の結果を示している。
【0055】実施例16(比較) バイエル産のCa−ベントナイトを精製後に25%硫酸
と混練し、これにより比表面積を155m2 /gまで増
大させた。この生成物は結合剤なしに30重量%の顔料
濃度にて原紙に対し固定することができず、したがって
この紙は印刷することができなかった。
と混練し、これにより比表面積を155m2 /gまで増
大させた。この生成物は結合剤なしに30重量%の顔料
濃度にて原紙に対し固定することができず、したがって
この紙は印刷することができなかった。
【0056】実施例17(比較)および18〜24 表IIに示した実施例は、比較例3の活性化されたベン
トナイトが陽イオン性試薬での対応の改変により本発明
の塗装顔料まで移行したことを示している。この場合、
膨潤容積が減少する。同時にゼータ電位も−35mV〜
+10mVの範囲の数値に調整される。
トナイトが陽イオン性試薬での対応の改変により本発明
の塗装顔料まで移行したことを示している。この場合、
膨潤容積が減少する。同時にゼータ電位も−35mV〜
+10mVの範囲の数値に調整される。
【0057】陽イオン性試薬とベントナイトとの反応は
5%水性懸濁物で行ない、常に15分間の接触時間を保
った。このように改変された懸濁物は直接に被覆しうる
か或いは顔料を減圧濾過により単離し、特性化し、次い
で25重量%の顔料含有量を有する塗料まで処理するこ
とができた。
5%水性懸濁物で行ない、常に15分間の接触時間を保
った。このように改変された懸濁物は直接に被覆しうる
か或いは顔料を減圧濾過により単離し、特性化し、次い
で25重量%の顔料含有量を有する塗料まで処理するこ
とができた。
【0058】実施例17(比較)においては、ベントナ
イトを0.5%のジシアンジアミド−ホルムアルデヒド
縮合物と反応させた。膨潤容積はまだ高過ぎた。さらに
ゼータ電位も好適範囲から外れる−36mVを有した。
5重量%の顔料含有量を有する塗料として用いた顔料は
適していなかった。実施例18〜20においては、膨潤
容積およびゼータ電位の適正な調整が可能であった。し
たがって、作成した塗料(顔料含有量、25重量%)に
より良好な印刷結果を得ることができた。
イトを0.5%のジシアンジアミド−ホルムアルデヒド
縮合物と反応させた。膨潤容積はまだ高過ぎた。さらに
ゼータ電位も好適範囲から外れる−36mVを有した。
5重量%の顔料含有量を有する塗料として用いた顔料は
適していなかった。実施例18〜20においては、膨潤
容積およびゼータ電位の適正な調整が可能であった。し
たがって、作成した塗料(顔料含有量、25重量%)に
より良好な印刷結果を得ることができた。
【0059】実施例21においては、膨潤容積が下限値
となった。さらに顔料は+16mVに帯電した。25重
量%の顔料含有量を有する塗料から塗布された顔料は紙
に対して付着したが、勿論印刷性は曇った塗装構造に基
づき比較的悪かった。
となった。さらに顔料は+16mVに帯電した。25重
量%の顔料含有量を有する塗料から塗布された顔料は紙
に対して付着したが、勿論印刷性は曇った塗装構造に基
づき比較的悪かった。
【0060】実施例22〜24は、種々異なる陽イオン
性試薬を膨潤容積を減少させると共にゼータ電位を調整
するために良好に使用しうることを示す。ハイポリマー
のポリ−DADMAC、ミドルポリマーのポリエチレン
イミンおよびモノマーのジメチルジステアリルアンモニ
ウムクロライドを用いても使用可能な塗料(顔料含有
量、20重量%)が得られた。
性試薬を膨潤容積を減少させると共にゼータ電位を調整
するために良好に使用しうることを示す。ハイポリマー
のポリ−DADMAC、ミドルポリマーのポリエチレン
イミンおよびモノマーのジメチルジステアリルアンモニ
ウムクロライドを用いても使用可能な塗料(顔料含有
量、20重量%)が得られた。
【0061】実施例25 比較例13の不適当な顔料もジシアンジアミド−ホルム
アルデヒド縮合物により塗装顔料まで移行させることが
でき、この塗料は良好な印刷性を与えた(顔料含有量、
15重量%)。
アルデヒド縮合物により塗装顔料まで移行させることが
でき、この塗料は良好な印刷性を与えた(顔料含有量、
15重量%)。
【0062】実施例26〜29および30(比較) 実施例1の本発明による材料を種々異なる量の塗装カオ
リンと配合し、8〜40重量%の固形物含有量を有する
塗料まで処理した。その際、固形物含有量は常に約50
0mPa.s.の粘度(ブルックフィールド100rp
m)に調整されるよう選択した(固形物含有量:実施例
26=15重量%:実施例27=20重量%;実施例2
8=30重量%;実施例29=30重量%)。顔料混合
物を結合剤なしに約2.5g/m2 にて49g/m2 の
原紙に展延した。表IIIによれば、本発明の膨潤容積
が得られた実施例26〜29にて良好〜充分な塗装付着
性および良好な印刷性が得られた。比較例30の材料
(顔料含有量=30重量%)は、これに対しもはや紙に
固定することができなかった。
リンと配合し、8〜40重量%の固形物含有量を有する
塗料まで処理した。その際、固形物含有量は常に約50
0mPa.s.の粘度(ブルックフィールド100rp
m)に調整されるよう選択した(固形物含有量:実施例
26=15重量%:実施例27=20重量%;実施例2
8=30重量%;実施例29=30重量%)。顔料混合
物を結合剤なしに約2.5g/m2 にて49g/m2 の
原紙に展延した。表IIIによれば、本発明の膨潤容積
が得られた実施例26〜29にて良好〜充分な塗装付着
性および良好な印刷性が得られた。比較例30の材料
(顔料含有量=30重量%)は、これに対しもはや紙に
固定することができなかった。
【0063】実施例31および32 この実施例においては、実施例1の本発明による顔料を
CaCO3 およびAl(OH)3 と50:50の比率に
て水性懸濁物で配合した。塗料の固形物含有量は約35
%であった。この実施例は、他の公知の塗装顔料が実施
例1のベントナイトと混合すれば最良に処理しうること
を示している。
CaCO3 およびAl(OH)3 と50:50の比率に
て水性懸濁物で配合した。塗料の固形物含有量は約35
%であった。この実施例は、他の公知の塗装顔料が実施
例1のベントナイトと混合すれば最良に処理しうること
を示している。
【0064】実施例33 実施例1のベントナイトを、結合剤の添加なしに21重
量%の固形物を有する懸濁物から1250mmの作業幅
を有するグラビヤコーターにて550m/minの速度
で49g/m2 の原紙に塗布した。塗布重量は1.4g
/m2 とした。この紙は凹版印刷においても驚くことに
オフセット印刷においても問題なしに印刷することがで
きた。
量%の固形物を有する懸濁物から1250mmの作業幅
を有するグラビヤコーターにて550m/minの速度
で49g/m2 の原紙に塗布した。塗布重量は1.4g
/m2 とした。この紙は凹版印刷においても驚くことに
オフセット印刷においても問題なしに印刷することがで
きた。
【0065】印刷結果は、同じ塗布装置にて3.5/m
2 で施された塗布カオリン(95部)とアクリレート結
合剤(5部)と分散剤(0.5部)とからなるLLWC
塗料での塗装と少なくとも同等であった。
2 で施された塗布カオリン(95部)とアクリレート結
合剤(5部)と分散剤(0.5部)とからなるLLWC
塗料での塗装と少なくとも同等であった。
【0066】塗布した紙をソフト−コンパクト−カレン
ダー(2+2Nip)にて130℃および470m/m
inの速度でカレンダリング処理し、黒色試験印刷イン
キにより凹版印刷法で印刷し、次いでインキ除去した。
この場合、本発明の実施例においては既に衝撃に際し顕
著な白色度増大を記録しうることが示された。
ダー(2+2Nip)にて130℃および470m/m
inの速度でカレンダリング処理し、黒色試験印刷イン
キにより凹版印刷法で印刷し、次いでインキ除去した。
この場合、本発明の実施例においては既に衝撃に際し顕
著な白色度増大を記録しうることが示された。
【0067】
【表1】
【0068】これは、本発明による塗装顔料の極めて良
好なリサイクル可能性を示している。
好なリサイクル可能性を示している。
【0069】
【表2】
【0070】
【表3】
【0071】
【表4】
【0072】
【表5】
【0073】
【表6】
【0074】
【表7】
【0075】
【表8】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C09C 1/28 PAQ 8218−4J (72)発明者 フリードリッヒ ルーフ ドイツ連邦共和国、8311 ティーフェンバ ッハ、イン デル ポイント 51番 (72)発明者 ハルトマン ショット ドイツ連邦共和国、8054 マウエルン、ア ム アイヒェンベルク 8番
Claims (23)
- 【請求項1】 少なくとも1種の膨潤性層状シリケート
を含有し、実質的に有機結合剤なしに印刷キャリヤ上へ
固定しうる印刷キャリヤ(特に紙および厚紙)を上塗り
するための塗装顔料において、膨潤性層状シリケートの
割合が少なくとも30重量%であり、塗装顔料の膨潤容
積が水100ml中2gの塗装顔料の懸濁物に基づき5
〜30mlであることを特徴とする塗装顔料。 - 【請求項2】 膨潤性層状シリケートが、20℃の水に
おける2重量%分散物として7〜12、好ましくは8.
5〜10.5のpH値を有することを特徴とする請求項
1記載の塗装顔料。 - 【請求項3】 膨潤性層状シリケートが20〜120、
好ましくは30〜80m2 /gのBET表面積を有する
ことを特徴とする請求項1または2記載の塗装顔料。 - 【請求項4】 膨潤性層状シリケートが−35〜+10
mVのゼータ電位を有することを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の塗装顔料。 - 【請求項5】 膨潤性層状シリケートの割合が少なくと
も40重量%、好ましくは少なくとも50重量%である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の塗装
顔料。 - 【請求項6】 膨潤性層状シリケートの割合が30〜7
0重量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
かに記載の塗装顔料。 - 【請求項7】 膨潤性層状シリケートがベントナイト、
モンモリロナイト、ヘクトライト、ノントロナイトもし
くはサポナイトの天然もしくは合成原料であることを特
徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の塗装顔料。 - 【請求項8】 70〜31重量%のカオリン、剥離カオ
リン、焼成カオリン、天然もしくは沈降炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、二酸化チタンなど塗料に適し
た顔料のための1種もしくはそれ以上の体質顔料を含有
することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の
塗装顔料。 - 【請求項9】 膨潤性層状シリケートを、ゼータ電位を
調節すべく4重量%まで、好ましくは0.5〜2.0重
量%の陽イオン化剤で処理したことを特徴とする請求項
1〜8のいずれかに記載の塗装顔料。 - 【請求項10】 陽イオン化剤を、第四窒素原子を有す
るオリゴマーもしくはポリマー有機化合物から選択した
ことを特徴とする請求項9記載の塗装顔料。 - 【請求項11】 陽イオン化剤を陽イオン性澱粉もしく
は陽イオン性グアヤガムのようなポリマー陽イオン性炭
水化物またはポリ−ジアリル−ジメチルアンモニウムク
ロライド(ポリ−DADMAC)のような第四アンモニ
ウム化合物から選択したことを特徴とする請求項9また
は10記載の塗装顔料。 - 【請求項12】 5〜50重量%、好ましくは16〜5
0重量%、特に21〜40重量%の濃度にて請求項1〜
11のいずれかに記載の塗装顔料を必要に応じ分散助剤
と共に含有することを特徴とする水性塗料。 - 【請求項13】 3000mPa.sまで、好ましくは
100〜2000mPa.sの粘度を有することを特徴
とする請求項12記載の塗料。 - 【請求項14】 pH値が約7〜12、好ましくは約
8.5〜10.5であることを特徴とする請求項12ま
たは13記載の塗料。 - 【請求項15】 塗料を500〜2000mmin-1の
速度にて印刷キャリヤ上に施すことを特徴とする請求項
12〜14のいずれかに記載の水性塗料による印刷キャ
リヤの上塗方法。 - 【請求項16】 請求項1〜10のいずれかに記載の塗
装顔料または請求項11〜14のいずれかに記載の塗料
により1面または2面を上塗りしたことを特徴とする印
刷キャリヤ、特に紙または厚紙。 - 【請求項17】 単位面積重量が20g/m2 より大、
好ましくは20〜40g/m2 、特に25〜38g/m
2 であることを特徴とする請求項16記載の印刷キャリ
ヤ。 - 【請求項18】 塗装顔料重量が1面当り約0.5〜
6.0g/m2 、好ましくは1.0〜3.0g/m2 で
あることを特徴とする請求項16または17記載の印刷
キャリヤ。 - 【請求項19】 スーパーもしくはソフト−カレンダリ
ングの上塗りによって施されたことを特徴とする請求項
16〜18のいずれかに記載の印刷キャリヤ。 - 【請求項20】 凹版印刷およびオフセット印刷のため
の印刷キャリヤとしての、請求項16〜19のいずれか
に記載の印刷キャリヤの使用。 - 【請求項21】 片面もしくは両面が実質的に結合剤な
しに固定された塗装顔料で上塗りされた印刷キャリヤか
ら出発し、塗装顔料は少なくとも1種の膨潤性層状シリ
ケートを含有し、膨潤性層状シリケートの割合が少なく
とも30重量%でありかつ塗装顔料の膨潤容積が5〜3
0mlであり、さらに上塗された印刷キャリヤを通常の
インキ除去法にかけることを特徴とする印刷された印刷
キャリヤ(特に紙および厚紙)のインキ除去性の改善方
法。 - 【請求項22】 請求項16〜20のいずれかに記載の
印刷された印刷キャリヤから出発することを特徴とする
請求項21記載の方法。 - 【請求項23】 請求項1〜11のいずれかに記載の塗
装顔料を1m2 および1面当り少なくとも1g、好まし
くは少なくとも1.5g含有する印刷された印刷キャリ
ヤから出発し、印刷塗料が実質的に塗装顔料層に吸着さ
れることを特徴とする請求項21または22記載の方
法。
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DE4217779.0 | 1992-05-29 |
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---|---|
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