JPH0784719B2 - 迅速に固定する紙被覆用組成物 - Google Patents
迅速に固定する紙被覆用組成物Info
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- JPH0784719B2 JPH0784719B2 JP2282062A JP28206290A JPH0784719B2 JP H0784719 B2 JPH0784719 B2 JP H0784719B2 JP 2282062 A JP2282062 A JP 2282062A JP 28206290 A JP28206290 A JP 28206290A JP H0784719 B2 JPH0784719 B2 JP H0784719B2
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- Japan
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- starch
- morpholine
- cationic
- chloroethyl
- coating
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/54—Starch
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- Paper (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
- Details Of Garments (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紙被覆用組成物を迅速に固定する方法および
紙被覆用組成物に関する。
紙被覆用組成物に関する。
（従来技術） 顔料およびバインダーからなる被覆組成物は、その印刷
性、光学的特性および外観を改良するために、製紙に使
用されている。紙被覆用組成物がその機能を遂行するた
めに一定の特性を有していなければならないということ
は周知であり、特に近年の高速機械によって紙に適用す
るためおよび紙に適当に拡散させるために適当な粘度並
びに流動特性を有していなければならない。更に、顔料
を結合しかつ被膜を紙表面に接着させるバインダーは、
引続きの印刷および／または転換操作の際に曝される応
力に耐える均一で均質なフィルムを提供するようでなけ
ればならない。
性、光学的特性および外観を改良するために、製紙に使
用されている。紙被覆用組成物がその機能を遂行するた
めに一定の特性を有していなければならないということ
は周知であり、特に近年の高速機械によって紙に適用す
るためおよび紙に適当に拡散させるために適当な粘度並
びに流動特性を有していなければならない。更に、顔料
を結合しかつ被膜を紙表面に接着させるバインダーは、
引続きの印刷および／または転換操作の際に曝される応
力に耐える均一で均質なフィルムを提供するようでなけ
ればならない。
紙被覆用組成物に使用する場合、被膜を一度適用する
と、紙ウェブ表面に迅速に固定されることがもっとも望
ましい。かかる迅速な固定は、繊維被覆を改良し、被覆
密度を減少し、そしてバインダー移動を極少化する。次
いで、これらの被覆構造は、潜在的な利益、例えば改良
された繊維被覆力、増加された濁度、より平滑な表面お
よび最終的被覆紙基質支持体に対する良好な印刷特性を
与える。
と、紙ウェブ表面に迅速に固定されることがもっとも望
ましい。かかる迅速な固定は、繊維被覆を改良し、被覆
密度を減少し、そしてバインダー移動を極少化する。次
いで、これらの被覆構造は、潜在的な利益、例えば改良
された繊維被覆力、増加された濁度、より平滑な表面お
よび最終的被覆紙基質支持体に対する良好な印刷特性を
与える。
（発明が解決しようとする課題） 紙被覆用組成物の迅速な固定を達成しようとする従来の
試みは、カチオン性デンプンおよびタンパク質を使用し
て被覆プロセスに続いて生ずる固形分増加の際に迅速に
粘度が増加する部分的に凝縮した被膜得ることを含む。
しかしながら、これらの試みは、総じて不充分であり、
そして上記試みがしばしば適用不能の流動性を有してい
る紙被膜となってしまうので、用途が制限されてしま
う。
試みは、カチオン性デンプンおよびタンパク質を使用し
て被覆プロセスに続いて生ずる固形分増加の際に迅速に
粘度が増加する部分的に凝縮した被膜得ることを含む。
しかしながら、これらの試みは、総じて不充分であり、
そして上記試みがしばしば適用不能の流動性を有してい
る紙被膜となってしまうので、用途が制限されてしま
う。
（課題を解決するための手段） 本発明は、 ａ）カチオン性デンプン誘導体、顔料および当該デンプ
ン誘導体がもはやカチオン性でなくなるように当該デン
プン誘導体のpK以上のpHとなるに充分な塩基を含有する
水性の被覆用組成物を調製し、 ｂ）紙資材を当該被覆用組成物で被覆し、 ｃ）被膜のpHをデンプン誘導体がカチオン性となるよう
低下させる ことからなる紙被覆組成物を迅速に固定する方法に関す
る。
ン誘導体がもはやカチオン性でなくなるように当該デン
プン誘導体のpK以上のpHとなるに充分な塩基を含有する
水性の被覆用組成物を調製し、 ｂ）紙資材を当該被覆用組成物で被覆し、 ｃ）被膜のpHをデンプン誘導体がカチオン性となるよう
低下させる ことからなる紙被覆組成物を迅速に固定する方法に関す
る。
従って、本発明の方法は、高速コーターで容易に適用す
ることができる安定な分散された紙被覆用組成物を提供
し、そして後者が、乾燥プロセスの間に生ずるようなpH
降下によって迅速に固定される。
ることができる安定な分散された紙被覆用組成物を提供
し、そして後者が、乾燥プロセスの間に生ずるようなpH
降下によって迅速に固定される。
カチオン性デンプンを含む非四級アミンは本発明に従っ
て利用されるが、特に有効であるのは、比較的に低いpK
値を有しそして非イオン性状態に維持するためにほんの
少量の塩基しか必要とせず、従って、固定を導くために
ほんの少量の放出を必要とするクロロエチルモルホリン
誘導体等のカチオン性デンプン誘導体である。
て利用されるが、特に有効であるのは、比較的に低いpK
値を有しそして非イオン性状態に維持するためにほんの
少量の塩基しか必要とせず、従って、固定を導くために
ほんの少量の放出を必要とするクロロエチルモルホリン
誘導体等のカチオン性デンプン誘導体である。
これらのカチオン性デンプンのいくつかは紙被覆用組成
物に使用することが先に提案されているが、デンプン
は、常にデンプンがカチオン性を示し、従って被膜の密
度を非常にはやく増加し、従って特に高速被覆操作に使
用するのに難しいpH範囲で配合されそして適用される。
物に使用することが先に提案されているが、デンプン
は、常にデンプンがカチオン性を示し、従って被膜の密
度を非常にはやく増加し、従って特に高速被覆操作に使
用するのに難しいpH範囲で配合されそして適用される。
本発明に使用するための基準に合うカチオン性デンプン
のうち、以下の群の組成物がある。
のうち、以下の群の組成物がある。
（式中、 R1は炭素原子数１〜６のアルキレンまたはヒドロキシア
ルキレン、炭素原子数２〜４のアルキレンオキシまたは
モノマー単位当たり２〜４個の炭素原子を有するポリア
ルキレンオキシであり、R2およびR3は独立して、 ａ）各々炭素原子数１〜18のアルキル、直鎖または分枝
鎖ヒドロキシアルキル、チオアルキルまたはアルコキシ
アルキル；または３〜６炭素のシクロアルキル；アリー
ル、例えばフェニルまたはナフチル；炭素原子数７〜18
のアリールアルキル、例えばベンジルまたはフェネチ
ル；または炭素原子数７〜18のアルキルアリール、例え
ばトルイルであるかあるいは、 ｂ）R1およびR2またはR3は窒素原子と一緒に結合してヘ
テロ環式飽和または不飽和五または六員環、例えばモル
フォリノまたはピコルイルを形成する）。
ルキレン、炭素原子数２〜４のアルキレンオキシまたは
モノマー単位当たり２〜４個の炭素原子を有するポリア
ルキレンオキシであり、R2およびR3は独立して、 ａ）各々炭素原子数１〜18のアルキル、直鎖または分枝
鎖ヒドロキシアルキル、チオアルキルまたはアルコキシ
アルキル；または３〜６炭素のシクロアルキル；アリー
ル、例えばフェニルまたはナフチル；炭素原子数７〜18
のアリールアルキル、例えばベンジルまたはフェネチ
ル；または炭素原子数７〜18のアルキルアリール、例え
ばトルイルであるかあるいは、 ｂ）R1およびR2またはR3は窒素原子と一緒に結合してヘ
テロ環式飽和または不飽和五または六員環、例えばモル
フォリノまたはピコルイルを形成する）。
下記式のカチオン性デンプンも有効である。
（式中、 St−Ｏ−はデンプン分子または改質デンプン分子を表し
（但し、無水グルコース単位のヒドロキシル基は示され
る通りに置換されている）； ＲはC1〜C6直鎖または分枝鎖アルキル基、C3〜C6シクロ
アルキル基または基 であり、 Ｍは同一または異なり、カチオンであり；そしてｎはＭ
の価数である）。
（但し、無水グルコース単位のヒドロキシル基は示され
る通りに置換されている）； ＲはC1〜C6直鎖または分枝鎖アルキル基、C3〜C6シクロ
アルキル基または基 であり、 Ｍは同一または異なり、カチオンであり；そしてｎはＭ
の価数である）。
かかるデンプンの製造は、米国特許第4,243,479号明細
書（Martin M.Tesslerによる1981年１月６日発行）に記
載されている。
書（Martin M.Tesslerによる1981年１月６日発行）に記
載されている。
更に本発明に有効であるのは、イオン化可能な窒素原子
を含有するポリマー性の基、例えばポリビニルイミダゾ
ールまたはポリモルホリンエチルメタクリレートまたは
その他のエチレン性不飽和酸誘導体が炭素原子、酸素原
子、窒素原子または硫黄原子にグラフトされたデンプン
である。
を含有するポリマー性の基、例えばポリビニルイミダゾ
ールまたはポリモルホリンエチルメタクリレートまたは
その他のエチレン性不飽和酸誘導体が炭素原子、酸素原
子、窒素原子または硫黄原子にグラフトされたデンプン
である。
また、カチオン性デンプンを有するアミンオキサイドも
利用することができる。この種のカチオン性デンプン
は、アミンオキサイド官能性を有する不活性試薬を使用
して製造することができる。別に、第３アミン試薬を使
用してカチオン性デンプンを形成し、そしてこの付加物
を酸化してアミンをアミンオキサイドに転換することも
できる。この種のデンプンは、式 （式中、 R1は炭素原子数１〜６のアルキレンまたはヒドロキシア
ルキレン、炭素原子数２〜４のアルキレンオキシまたは
モノマー単位当たり２〜４個の炭素原子を有し、および
置換基当たり２〜20個の単位を有するポリアルキレンオ
キシであり；そしてR1、R2およびR3は上記の通りであ
る） によって表される。各例において、置換されたデンプン
は、３〜８の範囲のpK値を有しており、約５以上のpK値
を有するこれらのデンプンが本発明に使用するのに好ま
しい。
利用することができる。この種のカチオン性デンプン
は、アミンオキサイド官能性を有する不活性試薬を使用
して製造することができる。別に、第３アミン試薬を使
用してカチオン性デンプンを形成し、そしてこの付加物
を酸化してアミンをアミンオキサイドに転換することも
できる。この種のデンプンは、式 （式中、 R1は炭素原子数１〜６のアルキレンまたはヒドロキシア
ルキレン、炭素原子数２〜４のアルキレンオキシまたは
モノマー単位当たり２〜４個の炭素原子を有し、および
置換基当たり２〜20個の単位を有するポリアルキレンオ
キシであり；そしてR1、R2およびR3は上記の通りであ
る） によって表される。各例において、置換されたデンプン
は、３〜８の範囲のpK値を有しており、約５以上のpK値
を有するこれらのデンプンが本発明に使用するのに好ま
しい。
また、１以上の同一または異なる種のイオン化可能な窒
素保持基を同一デンプン置換基に含有する置換されたカ
チオン性デンプン並びに異なる種の上記置換されたデン
プンの混合物も本発明に含まれる。これらのうちのいく
つかの代表例は、1989年７月７日に出願された継続中の
米国特許出願第376,799号明細書に記載されている。
素保持基を同一デンプン置換基に含有する置換されたカ
チオン性デンプン並びに異なる種の上記置換されたデン
プンの混合物も本発明に含まれる。これらのうちのいく
つかの代表例は、1989年７月７日に出願された継続中の
米国特許出願第376,799号明細書に記載されている。
先に記載されたデンプン誘導体のいずれの相当するエス
テルも本発明方法に利用することができることも認識さ
れよう。
テルも本発明方法に利用することができることも認識さ
れよう。
デンプンと化合して本発明に定義された要求性能のカチ
オン性デンプンを形成する代表的な試薬は、以下のとお
りである。
オン性デンプンを形成する代表的な試薬は、以下のとお
りである。
すなわち、 Ｎ−（２−クロロエチル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロプロピル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロイソブチル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロペンチル）−モルホリン； Ｎ−（２−ブロモヘキシル）−モルホリン； N,N−ジイソプロピル−2,3−エポキシプロピルアミン； Ｎ−エチル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポキ
シプロピルアミン； Ｎ−メチル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポキ
シペンチルアミン； N,N−ジイソアミル−2,3−エポキシペンチルアミン； Ｎ−ヘキシル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポ
キシブチルアミン； N,N−ジイソヘプチル−2,3−エポキシブチルアミン； Ｎ−フェニル−Ｎ−エチル−2,3−エポキシプロピルア
ミン； Ｎ−メチル−Ｎ−ナフチル−2,3−エポキシプロピルア
ミン； Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−2,3−
エポキシブチルアミン； N,N−ジイソプロピル−2,3−エポキシペンチルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシプロピル−2,3−エポキシプ
ロピルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシブチル−2,3−エポキシヘキ
シルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシイソプロピル−2,3−エポキ
シブチルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシイソアミル−2,3−エポキシ
ペンチルアミン； Ｎ−（2,3−エポキシプロピル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシヘキシル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシヘキシル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシイソアミル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−エチルアニリン； Ｎ−（２−ブロモエチル）−Ｎ−ブチルアニリン； Ｎ−（２−クロロプロピル）−Ｎ−イソプロピルアニリ
ン； Ｎ−（２−クロロブチル）−Ｎ−ペンチルアニリン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−モルホリン−Ｎ−オキ
サイド； Ｎ−（２−クロロエチル）−N,N−ジエチルアミン−Ｎ
−オキサイド； Ｎ−（2,3−エポキシプロピル）−モルホリン−Ｎ−オ
キサイド； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチル
アミン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−ベンジル−Ｎ−（２−
メトキシエチル）アミン； ３−ピコイルクロライド； ４−ピコイルクロライド； Ｎ−（２−クロロエチル）イミノビス−（メチレン）ジ
ホスホン酸； ジエチルアミノエチルクロライド； ４−（２−クロロエチル）モルホリンヒドロクロライ
ド； 1,3−ビス（モルフォリノ）−２−クロロプロパン；お
よび ２−（Ｎ−クロロアセトミド−プロピル）ピリジンが挙
げられる。
シプロピルアミン； Ｎ−メチル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポキ
シペンチルアミン； N,N−ジイソアミル−2,3−エポキシペンチルアミン； Ｎ−ヘキシル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポ
キシブチルアミン； N,N−ジイソヘプチル−2,3−エポキシブチルアミン； Ｎ−フェニル−Ｎ−エチル−2,3−エポキシプロピルア
ミン； Ｎ−メチル−Ｎ−ナフチル−2,3−エポキシプロピルア
ミン； Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−2,3−
エポキシブチルアミン； N,N−ジイソプロピル−2,3−エポキシペンチルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシプロピル−2,3−エポキシプ
ロピルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシブチル−2,3−エポキシヘキ
シルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシイソプロピル−2,3−エポキ
シブチルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシイソアミル−2,3−エポキシ
ペンチルアミン； Ｎ−（2,3−エポキシプロピル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシヘキシル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシヘキシル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシイソアミル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−エチルアニリン； Ｎ−（２−ブロモエチル）−Ｎ−ブチルアニリン； Ｎ−（２−クロロプロピル）−Ｎ−イソプロピルアニリ
ン； Ｎ−（２−クロロブチル）−Ｎ−ペンチルアニリン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−モルホリン−Ｎ−オキ
サイド； Ｎ−（２−クロロエチル）−N,N−ジエチルアミン−Ｎ
−オキサイド； Ｎ−（2,3−エポキシプロピル）−モルホリン−Ｎ−オ
キサイド； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチル
アミン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−ベンジル−Ｎ−（２−
メトキシエチル）アミン； ３−ピコイルクロライド； ４−ピコイルクロライド； Ｎ−（２−クロロエチル）イミノビス−（メチレン）ジ
ホスホン酸； ジエチルアミノエチルクロライド； ４−（２−クロロエチル）モルホリンヒドロクロライ
ド； 1,3−ビス（モルフォリノ）−２−クロロプロパン；お
よび ２−（Ｎ−クロロアセトミド−プロピル）ピリジンが挙
げられる。
本発明の最大の利益を達成するために、一般に紙被覆配
合物中に十分なカチオン性部分を有することが必要であ
る。このカチオン性のレベルは、デンプンの特定の種類
並びに流動性によりカチオン性処理の十分な程度を使用
するかあるいは紙被膜を十分なレベルのカチオン性デン
プンと配合するかによって達成することができる。
合物中に十分なカチオン性部分を有することが必要であ
る。このカチオン性のレベルは、デンプンの特定の種類
並びに流動性によりカチオン性処理の十分な程度を使用
するかあるいは紙被膜を十分なレベルのカチオン性デン
プンと配合するかによって達成することができる。
本発明に使用するためのカチオン性デンプンを製造する
のに使用することができる適用可能なデンプンベース
は、あらゆる種類の植物源、例えばコーン、ジャガイ
モ、サツマイモ、小麦、米、サゴ、タピオカ、蝋状マイ
ズ、ソルガム、高アミロースコーン等から誘導すること
ができる。後者のベース、例えば酸および／または加熱
の作用により製造されたデキストリン；酸化剤、例えば
亜塩素酸ナトリウムによる処理によって製造された酸化
デンプン；酵素転換または穏やかな酸化によって製造さ
れた流動および希薄沸点デンプン；および中性またはア
ニオン性デンプン誘導体から誘導された転換生成物も含
まれる。デンプン以外の原料、例えばガム、セルロース
等に基づく生成物も本発明の範囲内に含まれる。
のに使用することができる適用可能なデンプンベース
は、あらゆる種類の植物源、例えばコーン、ジャガイ
モ、サツマイモ、小麦、米、サゴ、タピオカ、蝋状マイ
ズ、ソルガム、高アミロースコーン等から誘導すること
ができる。後者のベース、例えば酸および／または加熱
の作用により製造されたデキストリン；酸化剤、例えば
亜塩素酸ナトリウムによる処理によって製造された酸化
デンプン；酵素転換または穏やかな酸化によって製造さ
れた流動および希薄沸点デンプン；および中性またはア
ニオン性デンプン誘導体から誘導された転換生成物も含
まれる。デンプン以外の原料、例えばガム、セルロース
等に基づく生成物も本発明の範囲内に含まれる。
デンプンがその中性状態で、別個の顆粒で存在し、この
顆粒が水および熱または一定の化学薬品（例えば強アル
カリ）の存在下に糊化を受けることがよく知られてい
る。この糊化現象は、膨潤およびデンプン顆粒の破壊お
よび分離を伴い、そしてデンプンは水に分散して、均質
な水和コロイド状分散液を形成する。このようにして糊
化されそして乾燥されたデンプンは、引き続いて水と混
合すると、熱によらずして分散する。一方、糊化してい
ないデンプンは、十分な加熱を施して顆粒を糊化し、分
散しない限り（これは有効な分散液を形成するためのデ
ンプンの「蒸煮」と言われる）、水性懸濁液から直ちに
沈降する。カチオン性デンプン誘導体は、糊化されない
形態または糊化形態のいずれでも製造することができ、
そして両方とも本発明に使用するのに好ましい。糊化さ
れていない形態でデンプン誘導体を製造するために、デ
ンプンを糊化させる反応の際に熱およびアルカリの条件
を避けるか、あるいは公知の糊化遅延剤例えば硫酸ナト
リウムを反応塊に添加することが必要であることは勿論
である。このようにして作られた生成物は、元の顆粒状
態でないので濾過し、そして洗浄することができる。一
方、糊化されたデンプン誘導体は、十分な熱および／ま
たはアルカリを使用して反応塊を糊化させることによっ
て作られる。この糊化された塊は、所望によりこれを加
熱ドラムに通過させることによって乾燥することができ
る。変わりに、デンプン誘導体を、糊化されていない形
態で作り、所望により濾過および洗浄し、水に再懸濁
し、そして十分に加熱されたドラムに通過させてもって
デンプン生成物を糊化および乾燥し、次いでいわゆる冷
水可溶性形態にすることができる。
顆粒が水および熱または一定の化学薬品（例えば強アル
カリ）の存在下に糊化を受けることがよく知られてい
る。この糊化現象は、膨潤およびデンプン顆粒の破壊お
よび分離を伴い、そしてデンプンは水に分散して、均質
な水和コロイド状分散液を形成する。このようにして糊
化されそして乾燥されたデンプンは、引き続いて水と混
合すると、熱によらずして分散する。一方、糊化してい
ないデンプンは、十分な加熱を施して顆粒を糊化し、分
散しない限り（これは有効な分散液を形成するためのデ
ンプンの「蒸煮」と言われる）、水性懸濁液から直ちに
沈降する。カチオン性デンプン誘導体は、糊化されない
形態または糊化形態のいずれでも製造することができ、
そして両方とも本発明に使用するのに好ましい。糊化さ
れていない形態でデンプン誘導体を製造するために、デ
ンプンを糊化させる反応の際に熱およびアルカリの条件
を避けるか、あるいは公知の糊化遅延剤例えば硫酸ナト
リウムを反応塊に添加することが必要であることは勿論
である。このようにして作られた生成物は、元の顆粒状
態でないので濾過し、そして洗浄することができる。一
方、糊化されたデンプン誘導体は、十分な熱および／ま
たはアルカリを使用して反応塊を糊化させることによっ
て作られる。この糊化された塊は、所望によりこれを加
熱ドラムに通過させることによって乾燥することができ
る。変わりに、デンプン誘導体を、糊化されていない形
態で作り、所望により濾過および洗浄し、水に再懸濁
し、そして十分に加熱されたドラムに通過させてもって
デンプン生成物を糊化および乾燥し、次いでいわゆる冷
水可溶性形態にすることができる。
実質的に全てのアルカリ性原料を使用してpHをカチオン
性デンプンのpK以上に上昇することができる。アルカリ
を除去し、続いて所望とされる効果を達成するためにpH
を低下させるのを容易にするため、乾燥段階の間に直ち
に蒸発する飛散性アルカリを使用するのが好ましい。好
ましい飛散性アルカリとして、水酸化アンモニウム並び
に蒸発性アミン塩基、例えばトリメチルアミンが挙げら
れる。しかしながら、場合によっては、不揮発性塩基、
例えば炭酸カルシウム（これは［顔料スリップ」におい
て顔料成分としても作用する）を使用することが望まし
いかもしれない。明らかに、上記アルカリ原料の組合せ
も利用することができる。
性デンプンのpK以上に上昇することができる。アルカリ
を除去し、続いて所望とされる効果を達成するためにpH
を低下させるのを容易にするため、乾燥段階の間に直ち
に蒸発する飛散性アルカリを使用するのが好ましい。好
ましい飛散性アルカリとして、水酸化アンモニウム並び
に蒸発性アミン塩基、例えばトリメチルアミンが挙げら
れる。しかしながら、場合によっては、不揮発性塩基、
例えば炭酸カルシウム（これは［顔料スリップ」におい
て顔料成分としても作用する）を使用することが望まし
いかもしれない。明らかに、上記アルカリ原料の組合せ
も利用することができる。
本発明による紙被覆用組成物の配合において、デンプン
がカチオン性でない、すなわち、特定のカチオン性置換
基のpKより十分に上のpHとなるように十分なアルカリを
添加する。下記のレベル以上に添加された過剰なアルカ
リが紙被膜を固定するために除去または中和されなけれ
ばならないので、０点帯電を達成するのに必要とされる
pH範囲を提供するようなアルカリだけを添加することが
望ましい。
がカチオン性でない、すなわち、特定のカチオン性置換
基のpKより十分に上のpHとなるように十分なアルカリを
添加する。下記のレベル以上に添加された過剰なアルカ
リが紙被膜を固定するために除去または中和されなけれ
ばならないので、０点帯電を達成するのに必要とされる
pH範囲を提供するようなアルカリだけを添加することが
望ましい。
カチオン性デンプンのpKは、そのイオン化の程度と系の
pHとの関係を示す手段である。本発明に興味深いカチオ
ン性デンプンは、固定可能な置換基がpHによって表され
る水素イオン存在の濃度によりプロトン化された（正に
帯電した）形態でまたは非プロトン形態で存在すること
ができる弱塩基である。ポリ電解質カチオン性デンプン
に関して、本発明者等は、pKを50％イオン化の点でpHと
等しい数値として規定した。従って、pKより大きいpHに
おいて、デンプンは50％未満カチオン性であり、そして
pKより小さいpHは、50％以上カチオン性である。このpK
は、カチオン性デンプンを強酸および強塩基で取ったpH
滴定曲線から計算することができる。
pHとの関係を示す手段である。本発明に興味深いカチオ
ン性デンプンは、固定可能な置換基がpHによって表され
る水素イオン存在の濃度によりプロトン化された（正に
帯電した）形態でまたは非プロトン形態で存在すること
ができる弱塩基である。ポリ電解質カチオン性デンプン
に関して、本発明者等は、pKを50％イオン化の点でpHと
等しい数値として規定した。従って、pKより大きいpHに
おいて、デンプンは50％未満カチオン性であり、そして
pKより小さいpHは、50％以上カチオン性である。このpK
は、カチオン性デンプンを強酸および強塩基で取ったpH
滴定曲線から計算することができる。
ゼロ点帯電が達成される特定のpHは、利用された特定の
デンプンに依存する。
デンプンに依存する。
本発明に使用するのに最も好ましい特定の誘導体が被膜
配合物を紙被膜を効率的に固定するためにほんの少量の
塩基の蒸発を必要とするように適用されるpHよりほんの
少し上のゼロ点帯電を有するものであることを認識する
であろう。
配合物を紙被膜を効率的に固定するためにほんの少量の
塩基の蒸発を必要とするように適用されるpHよりほんの
少し上のゼロ点帯電を有するものであることを認識する
であろう。
カチオン性デンプン誘導体を、所望とされる割合で添加
して、標準紙被覆用組成物の一部または全部を置換す
る。従って、カチオン性デンプンは、少なくとも１種類
の助バインダー、例えば通常に利用されているような原
性のデンプン（生のデンプンまたは酵素により転換され
たデンプン等）、カゼイン、タンパク質または１種類ま
たはそれ以上のコポリマー、例えばポリビニルアセテー
ト、ポリビニルアセテート−アクリレートコポリマー、
アクリル系コポリマー、エチレンビニルアセテートコポ
リマー、スチレンブタジエンまたはスチレンアクリレー
トラテックスと一緒に使用することもできる。
して、標準紙被覆用組成物の一部または全部を置換す
る。従って、カチオン性デンプンは、少なくとも１種類
の助バインダー、例えば通常に利用されているような原
性のデンプン（生のデンプンまたは酵素により転換され
たデンプン等）、カゼイン、タンパク質または１種類ま
たはそれ以上のコポリマー、例えばポリビニルアセテー
ト、ポリビニルアセテート−アクリレートコポリマー、
アクリル系コポリマー、エチレンビニルアセテートコポ
リマー、スチレンブタジエンまたはスチレンアクリレー
トラテックスと一緒に使用することもできる。
紙被覆用組成物の製造は公知である。一般には、被膜−
級顔料のたんなる混合物、例えば水中の粘土または二酸
化チタンと分散剤、例えばヘキサメタ燐酸ナトリウムお
よびアルカリ原料、例えば水酸化ナトリウムとの混合物
である「顔料スリップ」の製造を含む。後者の二つは顔
料の最適な分散を与える役割を果たす。この「顔料スリ
ップ」に、デンプンまたはその他のバインダーを添加す
る。通常の場合のようにデンプンが非糊化形態の場合、
まずこれを蒸煮し、すなわちデンプンの糊化温度以上の
温度に加熱し、そしてこのデンプン蒸煮物を、攪拌しな
がら、顔料スリップに添加する。またはデンプンを、一
部、全部の顔料の存在下にまたは不存在下に蒸煮するこ
ともできる。デンプンが予備糊化された冷水溶解型の場
合、これを冷水に分散し、そしてこの分散液を顔料スリ
ップに添加し、またはあまり好ましくないが乾燥冷水可
溶性デンプンを、直接顔料スリップに添加して、そして
十分攪拌することによって分散することができる。被膜
組成物の種々の成分の割合は、利用される顔料およびバ
インダーの特定の種類、被膜の適用方法、最終生成物に
望まれる性質等により自ずと多岐に渡る。しかしなが
ら、一般には顔料スリップは、顔料の約20〜75重量％お
よび顔料の重量に対して約0.3％のヘキサメタ燐酸ナト
リウムを含有するであろう。顔料スリップのpHは、使用
する顔料により6.5〜9.5の範囲が好ましいであろう。デ
ンプン蒸煮物は、元々５〜40％のデンプン固形分含有量
を示す。デンプンおよびの他の被膜成分が顔料スリップ
と混合された際、最終被膜組成物における成分の量は、
元々以上の重量範囲内である。少なくとも顔料10〜95重
量％、高いレベル（すなわわち、総量90％までがカチオ
ン性デンプンからなることができるが）を使用すること
ができるが少なくとも約１％がカチオン性デンプンであ
るバインダー（天然または合成）および０〜５重量％の
添加剤（例えば、脱泡剤、滑剤、可塑剤、不溶化剤、安
定剤等）を使用することができ、紙被覆用組成物が水中
で当該技術分野に公知の通り20〜80重量％の固形分に配
合される。
級顔料のたんなる混合物、例えば水中の粘土または二酸
化チタンと分散剤、例えばヘキサメタ燐酸ナトリウムお
よびアルカリ原料、例えば水酸化ナトリウムとの混合物
である「顔料スリップ」の製造を含む。後者の二つは顔
料の最適な分散を与える役割を果たす。この「顔料スリ
ップ」に、デンプンまたはその他のバインダーを添加す
る。通常の場合のようにデンプンが非糊化形態の場合、
まずこれを蒸煮し、すなわちデンプンの糊化温度以上の
温度に加熱し、そしてこのデンプン蒸煮物を、攪拌しな
がら、顔料スリップに添加する。またはデンプンを、一
部、全部の顔料の存在下にまたは不存在下に蒸煮するこ
ともできる。デンプンが予備糊化された冷水溶解型の場
合、これを冷水に分散し、そしてこの分散液を顔料スリ
ップに添加し、またはあまり好ましくないが乾燥冷水可
溶性デンプンを、直接顔料スリップに添加して、そして
十分攪拌することによって分散することができる。被膜
組成物の種々の成分の割合は、利用される顔料およびバ
インダーの特定の種類、被膜の適用方法、最終生成物に
望まれる性質等により自ずと多岐に渡る。しかしなが
ら、一般には顔料スリップは、顔料の約20〜75重量％お
よび顔料の重量に対して約0.3％のヘキサメタ燐酸ナト
リウムを含有するであろう。顔料スリップのpHは、使用
する顔料により6.5〜9.5の範囲が好ましいであろう。デ
ンプン蒸煮物は、元々５〜40％のデンプン固形分含有量
を示す。デンプンおよびの他の被膜成分が顔料スリップ
と混合された際、最終被膜組成物における成分の量は、
元々以上の重量範囲内である。少なくとも顔料10〜95重
量％、高いレベル（すなわわち、総量90％までがカチオ
ン性デンプンからなることができるが）を使用すること
ができるが少なくとも約１％がカチオン性デンプンであ
るバインダー（天然または合成）および０〜５重量％の
添加剤（例えば、脱泡剤、滑剤、可塑剤、不溶化剤、安
定剤等）を使用することができ、紙被覆用組成物が水中
で当該技術分野に公知の通り20〜80重量％の固形分に配
合される。
アルカリ−含有紙被覆用組成物を、通常の技術、例えば
エア内皮コーター、ロールコーター、ロッドコーター、
トライリングブレード、サイズプレス等を使用して紙ウ
ェブに適用する。
エア内皮コーター、ロールコーター、ロッドコーター、
トライリングブレード、サイズプレス等を使用して紙ウ
ェブに適用する。
最も一般には、まず飛散性アルカリを使用して紙被覆用
組成物を配合した場合、通常に利用される乾燥段階の際
に生ずる蒸発は、pHをデンプン誘導体が引き続きの紙被
膜の望まれる凝集および固定によりカチオン性となる点
に低下させるのに十分である。固定は、カチオン性デン
プンのpK以下のpHを有する十分な量の成分との反応によ
って達成される。
組成物を配合した場合、通常に利用される乾燥段階の際
に生ずる蒸発は、pHをデンプン誘導体が引き続きの紙被
膜の望まれる凝集および固定によりカチオン性となる点
に低下させるのに十分である。固定は、カチオン性デン
プンのpK以下のpHを有する十分な量の成分との反応によ
って達成される。
（実施例） 以下の実施例において示された全ての部は、他に断りの
ない限り重量による。
ない限り重量による。
粘度データは、60％固形分で製造された被膜配合物で得
られ、そして好適なスピンドルを使用してブルックフィ
ールド粘度計で種々の表示されたrpmで22℃で試験され
た。
られ、そして好適なスピンドルを使用してブルックフィ
ールド粘度計で種々の表示されたrpmで22℃で試験され
た。
実施例Ｉ この実施例は、本発明の方法に（２−クロロエチル）モ
ルホリン（CEM）デンプン誘導体を使用することを説明
するものである。
ルホリン（CEM）デンプン誘導体を使用することを説明
するものである。
71水流動性（WF）蝋状マイズデンプンを種々のレベルの
CENで処理して0.17％Ｎおよび0.38％Ｎを含有するデン
プン誘導体を得た。このモルホリン誘導体のゼロ点帯電
（ZPC）プロットは、デンプン誘導体に関するpKが約6.5
であることを示している。従って、pH6.5以上で、アミ
ン基がそのカチオン性を失い、そしてこのデンプン誘導
体が被膜の凝集なしで8.0〜8.5のpHで被膜配合物に添加
することができる。
CENで処理して0.17％Ｎおよび0.38％Ｎを含有するデン
プン誘導体を得た。このモルホリン誘導体のゼロ点帯電
（ZPC）プロットは、デンプン誘導体に関するpKが約6.5
であることを示している。従って、pH6.5以上で、アミ
ン基がそのカチオン性を失い、そしてこのデンプン誘導
体が被膜の凝集なしで8.0〜8.5のpHで被膜配合物に添加
することができる。
このデンプンを、以下の被膜配合物、すなわち、100部
のNusheen（Engelhard製のカオリン）、0.1部のピロ燐
酸三ナトリウムおよび４部のデンプン（3/1のカチオン
性デンプンと非カチオン性デンプンとの比率）で評価し
た。
のNusheen（Engelhard製のカオリン）、0.1部のピロ燐
酸三ナトリウムおよび４部のデンプン（3/1のカチオン
性デンプンと非カチオン性デンプンとの比率）で評価し
た。
ブルックフィールド対被膜配合物の最終pHを、第Ｉ表に
示す。実験誤差内のばらつきがあるが、被膜配合物に関
するブルックフィールド粘度データは、一般に被膜配合
物の最終pHが8.0またはそれより若干上の場合、カチオ
ン性デンプンと顔料のと内部反応により粘度増加が観察
されない。モルホリン官能性がこのpH範囲でカチオン性
でないので内部反応は生じない。最終配合物のpHが8.0
以下の場合、ブルックフィールド粘度は、増加し始めそ
してpHが減少するまで増加し続ける。配合物の粘度の増
加は、pHが低下するに従って生じるモルホリンデンプン
誘導体のカチオン性の増加に相当する。
示す。実験誤差内のばらつきがあるが、被膜配合物に関
するブルックフィールド粘度データは、一般に被膜配合
物の最終pHが8.0またはそれより若干上の場合、カチオ
ン性デンプンと顔料のと内部反応により粘度増加が観察
されない。モルホリン官能性がこのpH範囲でカチオン性
でないので内部反応は生じない。最終配合物のpHが8.0
以下の場合、ブルックフィールド粘度は、増加し始めそ
してpHが減少するまで増加し続ける。配合物の粘度の増
加は、pHが低下するに従って生じるモルホリンデンプン
誘導体のカチオン性の増加に相当する。
従って、低いpK値を有する第３アミンデンプン誘導体、
例えばCEM誘導体の使用は、そのデンプン誘導体を顔料
に添加することができる点に上昇し、凝集を導かないた
めに若干の量のアンモニアしか必要としない。第Ｉ表に
試験結果は、顔料ショック、すなわち、予備成熟凝集が
カチオン性デンプンを顔料分散液に混合した際に生じた
か否かも示す。
例えばCEM誘導体の使用は、そのデンプン誘導体を顔料
に添加することができる点に上昇し、凝集を導かないた
めに若干の量のアンモニアしか必要としない。第Ｉ表に
試験結果は、顔料ショック、すなわち、予備成熟凝集が
カチオン性デンプンを顔料分散液に混合した際に生じた
か否かも示す。
実施例II この実施例は、Ｎ−（２−クロロエチル）イミノビス
（メチレン）ジホスホン酸（CMPA）誘導デンプンを本発
明に使用することを説明するものである。
（メチレン）ジホスホン酸（CMPA）誘導デンプンを本発
明に使用することを説明するものである。
CMPAは、第３アミノ基並びに２個の燐酸基を含有する反
応性試薬である。第３窒素のpKは、約7.0〜7.5である。
応性試薬である。第３窒素のpKは、約7.0〜7.5である。
71WF蝋状マイズデンプンを2.5％、5.0％または10％CMPA
で処理した。相当するデンプン誘導体は、0.1％、0.16
％および0.26％窒素を含有していた。これらのデンプン
を、４部のカチオン性デンプンを使用した以外実施例Ｉ
のモルホリン処理デンプンと同様の被膜配合物で評価し
た。配合物に関するブルックフィールド粘度対pHを、第
II表に示す。このデータは、CMPA処理を増加すると高い
被膜粘度になることを示している。一般に、pH8.5以上
で、配合物のpHは一定となるが、pHが8.0〜8.5に降下す
ると、配合物の粘度が増加する。粘度が増加するpHは、
CMPA置換基に存在する第３アミンのpK値に相当する。
で処理した。相当するデンプン誘導体は、0.1％、0.16
％および0.26％窒素を含有していた。これらのデンプン
を、４部のカチオン性デンプンを使用した以外実施例Ｉ
のモルホリン処理デンプンと同様の被膜配合物で評価し
た。配合物に関するブルックフィールド粘度対pHを、第
II表に示す。このデータは、CMPA処理を増加すると高い
被膜粘度になることを示している。一般に、pH8.5以上
で、配合物のpHは一定となるが、pHが8.0〜8.5に降下す
ると、配合物の粘度が増加する。粘度が増加するpHは、
CMPA置換基に存在する第３アミンのpK値に相当する。
実施例III この実施例は、デンプン誘導体を含有する２−（Ｎ−ク
ロロアセトアミド−プロピル）ピリジンの使用を説明す
るものである。
ロロアセトアミド−プロピル）ピリジンの使用を説明す
るものである。
ピリジン基を含有するデンプン反応性試薬を製造するた
めに、２−アミノエチルピリジンを、クロアセチルクロ
ライドと反応させて相当するデンプン反応性クロロアセ
トアミドを製造した。50WFアミカを、６％のピリジン−
含有試薬と反応させて相当するデンプン誘導体（0.2％
Ｎ）を得た。この誘導体のゼロ点帯電プロットは、アミ
ンのpKが約5.5であることを示した。
めに、２−アミノエチルピリジンを、クロアセチルクロ
ライドと反応させて相当するデンプン反応性クロロアセ
トアミドを製造した。50WFアミカを、６％のピリジン−
含有試薬と反応させて相当するデンプン誘導体（0.2％
Ｎ）を得た。この誘導体のゼロ点帯電プロットは、アミ
ンのpKが約5.5であることを示した。
このデンプンを、再び配合物の最終pHが変わる実施例II
の通りの被膜配合物で評価した。この配合物のブルック
フィールド粘度は、同様の粘度が被膜配合物の最終pHが
7.8またはそれ以上である際に得られえることを示し
た。このpH範囲以下で、粘度は第３アミン−含有デンプ
ンがpHが減少するに従ってよりカチオン性になるので予
想された通り著しく増加し始めた。
の通りの被膜配合物で評価した。この配合物のブルック
フィールド粘度は、同様の粘度が被膜配合物の最終pHが
7.8またはそれ以上である際に得られえることを示し
た。このpH範囲以下で、粘度は第３アミン−含有デンプ
ンがpHが減少するに従ってよりカチオン性になるので予
想された通り著しく増加し始めた。
実施例IV この実施例は、モルホリン−含有デンプン誘導体の使用
を説明するものである。
を説明するものである。
50WF−アミオカベースモルホリン誘導体を、２−クロロ
エチルモルホリンを使用する以外は実施例Ｉと同様にし
て約0.30％窒素および0.40％窒素を含有するデンプン誘
導体を得た。得られた誘導体を、実施例IIに記載の通り
紙被膜配合物に配合し、そして上記の通りに試験した。
結果を第IV表に示す。加えて、第IV表には、ヒドロキシ
−エチル含有デンプン対照（Penford Gum 250）を使用
して得られた比較試験を示す。
エチルモルホリンを使用する以外は実施例Ｉと同様にし
て約0.30％窒素および0.40％窒素を含有するデンプン誘
導体を得た。得られた誘導体を、実施例IIに記載の通り
紙被膜配合物に配合し、そして上記の通りに試験した。
結果を第IV表に示す。加えて、第IV表には、ヒドロキシ
−エチル含有デンプン対照（Penford Gum 250）を使用
して得られた比較試験を示す。
この実施例で製造された４部の0.41％Ｎ処理デンプン誘
導体を２部のUnical製のUnion 3103（ビニルアクリル酸
ラテックス）および100部の顔料と配合して約3000ft/mi
nでパイロットコーター上で操作する紙被膜を形成し、
そして以下の方法を使用して紙被膜性を試験した。
導体を２部のUnical製のUnion 3103（ビニルアクリル酸
ラテックス）および100部の顔料と配合して約3000ft/mi
nでパイロットコーター上で操作する紙被膜を形成し、
そして以下の方法を使用して紙被膜性を試験した。
Gloss-Hunterlab Glossmeter D48-7,75°光学センサー
（TAPPI標準試験法T480に確認）。
（TAPPI標準試験法T480に確認）。
明るさ−Technidyne Brightmeter Micro S-5（TAPPI標
準試験法T452に確認）。
準試験法T452に確認）。
濁度−Technidyne Brightmeter Micro S-5（TAPPI標準
試験法T425に確認）。
試験法T425に確認）。
平滑性−Paker Rint Surf Test M750,ゴム裏打ちで10ps
iにて。
iにて。
ロート損失ドット−TMI K-Print Proofer K-101、150ラ
インスクリーン、105uドットエッチングされたプレート
を有する。
インスクリーン、105uドットエッチングされたプレート
を有する。
ロートインク光沢−Sunvure Type B黒色インク（値は75
°光沢測定である）。
°光沢測定である）。
これらの試験の結果を、第Ｖ表に示す。また、対照とし
て通常に使用されているバインダー系を使用して得られ
た試験結果も示す（全ての結果は、軽量、ベースシート
を含有するグランドウッドのワイア側に適用されたリー
ム当たり6.5ポンドの重量に基づいている）。
て通常に使用されているバインダー系を使用して得られ
た試験結果も示す（全ての結果は、軽量、ベースシート
を含有するグランドウッドのワイア側に適用されたリー
ム当たり6.5ポンドの重量に基づいている）。
第Ｖ表デンプン 0.41% N 対照 光沢 66.3 59.3 明るさ 64.5 64.8 濁度 79.9 79.8 平滑性 0.85 0.95 ロートプリント ・損失ドット 38 40 ・インク光沢 91 89.2 対照−６部のビニルアクリル系ラテックス＋デンプンを
有していない増粘剤。
有していない増粘剤。
特に、明るさおよび濁度とともにCEN含有系の改良され
た光沢、平滑性およびロートプリント性能が通常に利用
された対照系に匹敵することに注目する。これは、本発
明の迅速に固定可能な被膜の使用から得られたいくつか
の改良された被膜された紙の性質を示している。
た光沢、平滑性およびロートプリント性能が通常に利用
された対照系に匹敵することに注目する。これは、本発
明の迅速に固定可能な被膜の使用から得られたいくつか
の改良された被膜された紙の性質を示している。
実施例Ｖ この実施例は、ジエチルアミノエチルクロライド（DE
C）デンプン誘導体の使用を説明するものである。ジメ
チルアミノエチルクロライドは、約10.0のpK値を有する
第３アミノ窒素を含有するデンプン反応性−試薬であ
る。
C）デンプン誘導体の使用を説明するものである。ジメ
チルアミノエチルクロライドは、約10.0のpK値を有する
第３アミノ窒素を含有するデンプン反応性−試薬であ
る。
65.5のWF値を有する流動性蝋状デンプン誘導体を、3.25
％ジメチルアミノエチルクロライドと反応させて0.24％
Ｎを含有する相当するカチオン性第３アミン誘導体を得
た。このデンプン誘導体を、４部の配合に使用されたデ
ンプンが３部のDEC−処理カチオン性デンプンおよび１
部の流動性ワックス（65.5WF）から構成された以外は、
実施例Ｉのモルホリン処理デンプンと同様な被覆用配合
物で評価した。
％ジメチルアミノエチルクロライドと反応させて0.24％
Ｎを含有する相当するカチオン性第３アミン誘導体を得
た。このデンプン誘導体を、４部の配合に使用されたデ
ンプンが３部のDEC−処理カチオン性デンプンおよび１
部の流動性ワックス（65.5WF）から構成された以外は、
実施例Ｉのモルホリン処理デンプンと同様な被覆用配合
物で評価した。
配合物に関するブルックフィールド粘度データ対pHを第
VI表に示す。
VI表に示す。
データは、アルカリの比較的に高い濃度がDEC処理デン
プン以上に配合するのに必要とされ、そのため、本発明
に使用するのに特に好適である。pH11.0において、DEC
−処理デンプンが個の高いpHでなおもカチオン性を有し
ているので、カチオン性デンプンと粘土のと間に若干の
内部反応が生じる。データはまた、pHが10.5およびそれ
以下に低下すると、DEC−処理デンプン誘導体のカチオ
ン性の増加に相当する配合物の粘度が急激に増加するこ
とを示した。
プン以上に配合するのに必要とされ、そのため、本発明
に使用するのに特に好適である。pH11.0において、DEC
−処理デンプンが個の高いpHでなおもカチオン性を有し
ているので、カチオン性デンプンと粘土のと間に若干の
内部反応が生じる。データはまた、pHが10.5およびそれ
以下に低下すると、DEC−処理デンプン誘導体のカチオ
ン性の増加に相当する配合物の粘度が急激に増加するこ
とを示した。
実施例VI この実施例は、デンプンと２個の第２アミン基および１
個のデンプン反応性基を含有するポリカチオン性試薬と
の反応によって製造されたカチオン性デンプン誘導体の
使用を説明するものである。
個のデンプン反応性基を含有するポリカチオン性試薬と
の反応によって製造されたカチオン性デンプン誘導体の
使用を説明するものである。
流動蝋状マイズ（50WF）を、４％または８％の1,3−ビ
ス（モルホリノ）−２−クロロプロパンと反応させた。
相当するデンプン誘導体は、各々、0.35％Ｎおよび0.67
％Ｎを含有していた。この２つのデンプン誘導体のゼロ
点帯電は、先に記載されたモルホリン−含有デンプン誘
導体と同様にジアミンモルホリン−含有デンプン誘導体
のpKが約6.5であることを示した。以下の配合物を使用
してこれらのデンプン誘導体を評価した。
ス（モルホリノ）−２−クロロプロパンと反応させた。
相当するデンプン誘導体は、各々、0.35％Ｎおよび0.67
％Ｎを含有していた。この２つのデンプン誘導体のゼロ
点帯電は、先に記載されたモルホリン−含有デンプン誘
導体と同様にジアミンモルホリン−含有デンプン誘導体
のpKが約6.5であることを示した。以下の配合物を使用
してこれらのデンプン誘導体を評価した。
100部 粘土 0.2部 Dispex N-40（Allied Colloids製の分散剤） 4.0部 デンプン誘導体、 1.0部 C-104（Nopco Chemical製の滑剤）、 2.0部 Resyn 6838（National Starch and Chemical Co
rp.製のビニルアクリル系ラテックス）。
rp.製のビニルアクリル系ラテックス）。
配合物に関するブルックフィールド粘度対pHを第VII表
に示す。
に示す。
データに示されるように、最終被膜配合物のpHが約8.0
〜8.5である場合、デンプンと粘土の間にほとんどまた
は全く内部反応がなく、十分に低い粘度となる。配合物
の最終pHが減少するのに従って、ジターシャリーアミン
置換基はよりカチオン性となる。
〜8.5である場合、デンプンと粘土の間にほとんどまた
は全く内部反応がなく、十分に低い粘度となる。配合物
の最終pHが減少するのに従って、ジターシャリーアミン
置換基はよりカチオン性となる。
先に記載した通り、同様な結果は、種々のデンプン、ガ
ムまたはセルロースベースから製造されたその他のカチ
オン性誘導体を使用して達成されるであろう。
ムまたはセルロースベースから製造されたその他のカチ
オン性誘導体を使用して達成されるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨン・コーバル アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー州、 バップタイスタウン、ピー・オー・ボック ス、７ (56)参考文献 特開 昭57−164103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−197397（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−39081（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (6)
- 【請求項１】ａ）カチオン性デンプン誘導体、顔料およ
び当該デンプン誘導体がもはやカチオン性でなくなるよ
うに当該デンプン誘導体のpK以上のpHとなるに充分な塩
基を含有する水性の被覆用組成物を調製し、 ｂ）紙資材を当該被覆用組成物で被覆し、 ｃ）被膜のpHをデンプン誘導体がカチオン性となるよう
低下させる ことからなる紙被覆組成物を迅速に固定する方法。 - 【請求項２】塩基が蒸発するように被膜を乾燥させる
か、または酸性成分との反応によってpHを低下させる、
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】カチオン性デンプン誘導体が約5.5よりも
大きいpKを有する、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】カチオン性デンプン誘導体がデンプンと Ｎ−（２−クロロエチル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロプロピル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロイソブチル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロペンチル）−モルホリン； Ｎ−（２−ブロモヘキシル）−モルホリン； N,N−ジイソプロピル−2,3−エポキシプロピルアミン； Ｎ−エチル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポキ
シプロピルアミン； Ｎ−メチル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポキ
シペンチルアミン； N,N−ジイソアミル−2,3−エポキシペンチルアミン； Ｎ−ヘキシル−Ｎ−２−ヒドロキシエチル−2,3−エポ
キシブチルアミン； N,N−ジイソヘプチル−2,3−エポキシブチルアミン； Ｎ−フエニル−Ｎ−エチル−2,3−エポキシプロピルア
ミン； Ｎ−メチル−Ｎ−ナフチル−2,3−エポキシプロピルア
ミン； Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−2,3−
エポキシブチルアミン； N,N−ジイソプロピル−2,3−エポキシペンチルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシプロピル−2,3−エポキシプ
ロピルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシブチル−2,3−エポキシヘキ
シルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシイソプロピル−2,3−エポキ
シブチルアミン； N,N−ビス−２−ヒドロキシイソアミル−2,3−エポキシ
ペンチルアミン； Ｎ−（2,3−エポキシプロピル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシヘキシル）−モルホリン； Ｎ−（2,3−エポキシイソアミル）−モルホリン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−エチルアニリン； Ｎ−（２−ブロモエチル）−Ｎ−ブチルアニリン； Ｎ−（２−クロロプロピル）−Ｎ−イソプロピルアニリ
ン； Ｎ−（２−クロロブチル）−Ｎ−ペンチルアニリン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−モルホリン−Ｎ−オキ
サイド； Ｎ−（２−クロロエチル）−N,N−ジエチルアミン−Ｎ
−オキサイド； Ｎ−（2,3−エポキシプロピル）−モルホリン−Ｎ−オ
キサイド； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチル
アミン； Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ−ベンジル−Ｎ−（２−
メトキシエチル）アミン； ３−ピコイルクロライド； ４−ピコイルクロライド； Ｎ−（２−クロロエチル）イミノビス−（メチレン）ジ
ホスホン酸； ジエチルアミノエチルクロライド； ４−（２−クロロエチル）モルホリンヒドロクロライ
ド； 1,3−ビス（モルフォリノ）−２−クロロプロパン； および ２−（Ｎ−クロロアセトミド−プロピル）ピリジン から成る群から選ばれた化合物との反応によって製造さ
れるものである、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】水性の紙被覆用組成物が、全固形分を基準
として、 顔料10〜95重量％、 バインダー５〜90重量％、当該バインダーの少なくとも
１重量％はカチオン性デンプン誘導体である、および添
加剤０〜５重量％ を水分で固形分20〜80重量％となるよう調製したもので
ある、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】水性の紙被覆用組成物が、通常のデンプ
ン、カゼイン、タンパク質、ポリビニルアセテート、ポ
リビニルアセテート−アクリレートコポリマー、アクリ
ル系コポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマ
ー、スチレンブタジエンおよびスチレンアクリートラテ
イックスからなる群から選ばれる補助バインダーをさら
に含有する、請求項１記載の方法。
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