(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）による測定で、中間繊維長及び中間粒子径がそれぞれ１５μｍ以下であり、最大繊維径及び最大粒子径はそれぞれ、２５μｍを超えることはなく、かつ１００μｍを超える長さの繊維を含まない微粉化セルロース、及び、式（１）を有する少なくとも１つの蛍光増白剤（ＦＷＡ）
【化１】
0006541646.tif 000008
（式中、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＳＯ3-又はＣＯＯＨを意味し、ただしＲ1がＣＯＯＨである場合は、Ｒ2はＨであり、逆もまた同様であり；
Ｒ3及びＲ5は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル、ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ2ＣＨ2ＣＮ、ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮＨ2又はＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-を意味し；
Ｒ4及びＲ6は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル、ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ（ＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ（ＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯ-又はＣＨ2フェニルを意味し；
Ｒ3及びＲ4又はＲ5及びＲ6は、それぞれ独立して、窒素原子と共にモルホリン環を形成してもよく；
Ｍは、Ｈ+、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、Ｃ1〜Ｃ4テトラアルキルアンモニウム、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル基により一、二、三若しくは四置換されているアンモニウム及びＮＨ（Ｒ7）n（Ｒ8）ｍ+（式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、Ｒ8はＣ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキルであり、ｎ及びｍは１又は２の整数であり、ｎ≠ｍである）から選択される対応する電荷等価物を表す）
並びにその混合物の、
セルロース系シート形成構造体の表面処理のための使用。
【請求項２】
微粉化セルロース及び少なくとも１つの蛍光増白剤は、調製物に使用される、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
調製物が、水性調製物である、請求項２に記載の使用。
【請求項４】
調製物は、サイズプレス溶液又はフィルムプレス溶液である、請求項２又は３に記載の使用。
【請求項５】
調製物は、コーティング色料又はコーティングスリップである、請求項２又は３に記載の使用。
【請求項６】
微粉化セルロースの中間繊維長及び中間粒子径は、それぞれ０．００５〜１５μｍの範囲内であり、最大繊維径及び最大粒子径は、好ましくはそれぞれ２０μｍを超えない、請求項１から５のいずれかに記載の使用。
【請求項７】
少なくとも１つの蛍光増白剤の式（１）において、Ｒ1及びＲ2の一方の基はＨであり、他方の基はＳＯ3-及びＣＯＯＨから選択される、請求項１から６のいずれかに記載の使用。
【請求項８】
セルロース系シート形成構造体が、紙又はボードである、請求項１から６のいずれかに記載の使用。
【請求項９】
セルロース系シート形成構造体が、繊維材料である、請求項１、２、３、６又は７のいずれかに記載の使用。
【請求項１０】
セルロース系シート形成構造体が、綿織物である、請求項９に記載の使用。
【請求項１１】
シート形成セルロース含有構造体の表面ホワイトニング処理用の調製物であって、その調製物は、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）による測定で、１５μｍ以下の中間繊維長及び中間粒子径をそれぞれ有し、それぞれ、２５μｍを超えない最大繊維径及び最大粒子径を有し、かつ１００μｍを超える長さの繊維を含まない微粉化セルロース及び式（１）を有する少なくとも１つの蛍光増白剤（ＦＷＡ）を含む
【化２】
0006541646.tif 000009
（式中、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＳＯ3-又はＣＯＯＨを意味し、ただしＲ1がＣＯＯＨである場合は、Ｒ2はＨであり、逆もまた同様である；
Ｒ3及びＲ5は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル、ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ2ＣＨ2ＣＮ、ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮＨ2又はＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-を意味し；
Ｒ4及びＲ6は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル、ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ（ＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ（ＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯ-又はＣＨ2フェニルを意味し；
Ｒ3及びＲ4又はＲ5及びＲ6は、それぞれ独立して、窒素原子と共にモルホリン環を形成してもよく；及び式中、
Ｍは、Ｈ+、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、Ｃ1〜Ｃ4テトラアルキルアンモニウム、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル基により一、二、三若しくは四置換されているアンモニウム及びＮＨ（Ｒ7）ｎ（Ｒ8）ｍ+（式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、Ｒ8はＣ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキルであり、ｎ及びｍは１又は２の整数であり、ｎ≠ｍである）から選択される対応する電荷等価物を表す）、
調製物。
【請求項１２】
微粉化セルロースの量は、重量に基づき、蛍光増白剤の量の１０倍以下である、請求項１１に記載の調製物。
【請求項１３】
蛍光増白剤の微粉化セルロースに対する重量比は、調製物の活性物質含有量に基づき、７：９３〜５０：５０重量％、好ましくは１０：９０〜５０：５０重量％の範囲内にある、請求項１１に記載の調製物。
【請求項１４】
さらに澱粉を含み、サイズプレス溶液又はフィルムプレス溶液である、請求項１１から１３のいずれかに記載の調製物。
【請求項１５】
さらに白色顔料を含み、コーティング色料又はコーティングスリップである、請求項１１から１３のいずれかに記載の調製物。
【請求項１６】
請求項１１から１５のいずれかに記載の調製物で処理することを含む、セルロース系シート形成構造体の表面ホワイトニング処理のプロセス。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプロセスにより得られる紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース系シート形成材料の表面処理用の微粉化セルロース及び蛍光増白剤の使用、微粉化セルロース及び蛍光増白剤を含む調製物及びこの調製物を使用したセルロース系シート形成材料の表面ホワイトニングのプロセスに関する。この調製物は、紙、ボード又は綿織物のようなセルロース系材料の改良された蛍光ホワイトニング及び光学的ブライトニングをそれぞれ有利な方法で可能にする。
【背景技術】
【０００２】
紙、ボード又は綿織物のようなセルロース系材料のホワイトニング用の光学的ホワイトニング剤とも呼ばれる、蛍光増白剤（ＦＷＡ）の使用は、よく知られている。紙はセルロース繊維及び鉱物繊維又は沈降フィラーから本質的になる。さらに、コート紙は表面仕上げとして１つ又はいくつかのいわゆるコート層を含み、この層は無機白色顔料及び結合剤から本質的になる。このコート層は、別の加工ステップにおいて、セルロース繊維及びフィラーを含むコーティング原紙に通常適用される。
【０００３】
輝度と白色度を改良するために、製紙中に、印刷及び筆記用紙並びにコート包装及びボード紙グレードを蛍光増白剤で処理することは一般的である。製紙プロセス中に蛍光増白剤を加えるためのいくつかの可能性が考えられる。この蛍光増白剤は、ペーパーウェブの形成前に、本質的に、無機フィラーをさらに含み、必要に応じて、プロセス用及び機能性化学物質を含む水中のセルロース繊維のスラリーである製紙原料又は紙原料のそれぞれに加えることができる。製紙原料の濃度は、蛍光増白剤を加える時点で、通常は固体材料の５重量％未満である。別のオプションとして、この蛍光増白剤は、ペーパーウェブの形成後に、紙表面に適用できる。非コート紙の場合、紙表面への適用は適切な表面処理装置、例えば、サイズプレス又はフィルムプレスを用いて行われる。通常は、この蛍光増白剤は澱粉溶液と一緒に適用され、この溶液はさらに化学物質、例えば、表面サイズ剤を含む。コート紙の場合、この蛍光増白剤は、無機白色顔料、結合剤及び他の添加剤を本質的に含む水性調製物である、コーティング色料に加えることができる。このコーティング色料をコーティング原紙に適用し、コート紙が生成される。蛍光増白剤を適用する上記の３つの基本的なものは、特定の紙グレード及び各白色度ターゲットに応じて、単独又は組み合わせて使用できる。
【０００４】
表面処理による紙のブライトニングは、とりわけ、Ｊａｍｅｓ  Ｂｒａｎｄｎｅｒ  ａｎｄ  Ｉａｎ  Ｔｈｏｒｎ編，Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂｌａｃｋｉｅ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  ＆  Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ，１．Ｅｄｉｔｉｏｎ  １９９７，１５６〜１７４ページ中のＨ．Ｗｅａｖｅｒの次の論文「Ｓｕｒｆａｃｅ  ｂｒｉｇｈｔｅｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒ」に詳細に記述されている。
【０００５】
セルロース系材料のブライトニング及びホワイトニング用の蛍光増白剤として、４，４’−ジアミノ−２，２’−スチルベンジスルホン酸の誘導体が知られている。この典型的な例は、４，４’−ジアミノ−２，２’−スチルベンジスルホン酸がアミノ残基を有する２つのトリアジン環で置換されている誘導体である。これらの蛍光増白剤から、ジスルホ、テトラスルホ及びヘキサスルホ型蛍光増白剤が公知である。
【０００６】
４，４’−ジアミノ−２，２’−スチルベンジスルホン酸誘導体のホワイトニング効果は、トランス型が近ＵＶ領域で光を吸収して電子励起を引き起こすことで生ずる。その吸収極大は約３５０ｎｍである。その後、励起状態は、約４２０〜４５０ｎｍに極大を有する可視青色スペクトル領域において蛍光の放出により失活しうる。放出された青い光は、セルロース系材料の天然の黄色味の補正又は過補正の原因となる。得られた蒼白は、未処理セルロース系材料の最初の黄白色と比較して、はっきりと「より白色」に人間の目に感じられる。このような材料の輝度と白色度は、既知の方法に従ってＩＳＯ輝度及び／又はＣＩＥ白色度として測定でき、蛍光増白剤処理の効果を定量化できる。
【０００７】
蛍光増白剤を製紙原料に加える場合、ホワイトニング効果は、使用される蛍光増白剤の純度及び蛍光増白剤のセルロース繊維への吸着速度に主に左右される。その吸着速度は、製紙原料への蛍光増白剤の添加の選択された時点、したがって、ペーパーウェブの形成までの蛍光増白剤と製紙用繊維との接触時間及びさらに使用される蛍光増白剤の溶解度により、主に影響される。その吸着速度は、蛍光増白剤分子が有するスルホ基が多いほど吸着速度が低くなるように、蛍光増白剤分子中のスルホ基の数に逆相関する。
【０００８】
一方、蛍光増白剤の使用によるコート紙の製造用の非コート紙及びコーティング色料の表面処理の場合、良好なホワイトニング効果を達成するために、処理する材料上の蛍光増白剤分子の凝集又は会合を避けることが重要である。例えば、いわゆるグリーニング効果をもたらす蛍光増白剤の過剰投与の場合、そのような会合が生ずる。特定型の蛍光増白剤を使用するか又は特定の補助剤を添加することで、この会合傾向を最小化し、グリーニング限界となる蛍光増白剤量をより多くすることが知られている。一般に、会合する傾向は蛍光増白剤分子の水溶性を高めるにつれて減少する。したがって、ヘキサスルホ型蛍光増白剤は一般に、対応するテトラスルホ型蛍光増白剤と比較して、低い会合傾向を持つ。さらに、この会合傾向は、澱粉、８０００ｇ／ｍｏｌまでの中間分子量の線状ポリエチレングリコール又はポリビニルアルコールなどの親水性で高水溶性のポリマーである担体ポリマーを加えることで最小限に抑えることができる。
【０００９】
先行技術において、蛍光増白剤は、水溶液、スラリー又は乾燥粉末の形態で使用されている。紙繊維との接触の前に、製紙原料中に又は紙表面にできる限り良好に均一な分布を確保するために、また、例えば、紙上の蛍光スポット又は脈形成などの望ましくない効果を回避するために、蛍光増白剤のスラリー及び乾燥粉末は水溶液を形成するように水中に溶解する。
【００１０】
ＷＯ２０１１／０６４４４１  Ａ１は、少なくとも３０重量％のナノフィブリル化セルロース（ＮＦＣ）材料を含むセルロースパルプを生産する方法を開示している。この生産プロセスは、ナノフィブリル化セルロースパルプの生産効率を改良するために、セルロースパルプの精製及び／又はフィブリル化段階の前又は間に光学的ブライトニング剤を添加することを含む。ＷＯ２０１１／０６４４４１の実施例において、精製添加剤として、２重量％のジスルホン酸型又はヘキサスルホン酸型光学的ブライトニング剤が、予備精製の段階前に、パルプに投与された。
【００１１】
ＷＯ２０１１／０５６１３０は、コート基板の表面にバリアを形成するために、ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）及びポリマーのコロイド粒子を含む分散コーティング色料を有するコート基板を対象としている。
【００１２】
ＥＰ  ０  ４０９  ０２８  Ａ１は、セルロース粉末（５０μｍ未満の平均粒径）及びアニオン性セルロース光学的ブライトナーを組み合わせて使用した、ホワイトニングペーパーコーティング組成物のためのプロセス及びこのプロセスのためのホワイトナー調製物に言及している。
【発明の概要】
【００１３】
驚いたことに、セルロース系材料の表面処理において微粉化セルロースと蛍光増白剤との併用により、先行技術の課題が克服でき、紙の表面ホワイトニング剤又は他のセルロース系材料が改良できることが見出された。具体的には、非コート紙の表面ホワイトニング用又はコーティング色料のホワイトニング用に微粉化セルロースの蛍光増白剤含有粒子を使用すると、先行技術出願と比べて、著しいホワイトニング効果及び改良されたホワイトニング挙動が観察される。この微粉化セルロースは、特に、中間繊維長及び中間粒子径がそれぞれ１５μｍ以下である。
【００１４】
したがって、本発明は、セルロース系シート形成構造体を表面処理するための
（１）中間繊維長及び中間粒子径がそれぞれ１５μｍ以下である微粉化セルロース、及び
（２）式（１）の少なくとも１つの蛍光増白剤
【００１５】
【化１】
0006541646.tif 000002
（式中、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＳＯ3-又はＣＯＯＨを意味し、ただしＲ1がＣＯＯＨである場合は、Ｒ2はＨであり、逆もまた同様であり；
Ｒ3及びＲ5は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ4アルキル、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル、ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ2ＣＨ2ＣＮ、ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮＨ2又はＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-を意味し；
Ｒ4及びＲ6は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ4アルキル、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル、ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ（ＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＯＯ-、ＣＨ（ＣＯＯ-）ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯ-又はＣＨ2−フェニルを意味し；
Ｒ3及びＲ4又はＲ5及びＲ6は、それぞれ独立して、窒素原子と共にモルホリン環を形成し；
Ｍは、Ｈ+、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、Ｃ1〜Ｃ4テトラアルキルアンモニウム、Ｃ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキル基により一、二、三若しくは四置換されているアンモニウム及びＮＨ（Ｒ7）n（Ｒ8）ｍ+（式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ4アルキルであり、Ｒ8はＣ2〜Ｃ3ヒドロキシアルキルであり、ｎ及びｍは１又は２の整数であり、ｎ≠ｍである）から選択される対応する電荷等価物を表す）；
並びにその混合物
の使用に関する。
【００１６】
好ましい実施形態において、本発明による使用は、サイズ又はコート紙又はボードの生産用の水性調製物中での微粉化セルロース及び少なくとも１つの式（１）の蛍光増白剤の使用を含む。さらに、本発明は、紙、ボード又は綿織物のような二次元セルロース系材料のホワイトニング及び紙コーティング色料のホワイトニングのための２つの物質の併用に関する。さらに、本発明は、調製物、特に、微粉化セルロース及び少なくとも１つの式（１）の蛍光増白剤を含む、サイズプレス液、コーティング色料及びコーティングスリップのそれぞれに関する。さらに、本発明は、セルロース系シート形成構造体の表面処理のプロセス、特に紙又はボード及びそのプロセスにより得られる紙又はボードに関する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態を本明細書、実施例及び特許請求の範囲の中で説明する。
【００１８】
本発明で使用されている、用語「微粉化セルロース」は、中間繊維長及び中間粒子径がそれぞれ１５μｍ以下のセルロース材料を意味する。好ましくは、微粉化セルロースは、長さ１００μｍを超える繊維を本質的に含まず、最大繊維径、最大粒子径はそれぞれ２５μｍを超えない。微粉化セルロースについては、いくつかの名称及び同義語、例えば、極細セルロース、ナノセルロース、ナノフィブリル化セルロース（ＮＦＣ）、セルロースナノファイバー、ナノスケールフィブリル化セルロース、ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）及びセルロースミクロフィブリルが使用される。
【００１９】
微粉化セルロースは市場で入手可能である。微粉化セルロースは機械的解砕のステップを含むプロセスによりセルロース繊維から生産できる。出発材料は、例えば、製紙業界で通常使用されているように、化学パルプ又は機械パルプであり得る。セルロース繊維の寸法はその長さと直径で特徴付けられる。通常、出発材料の中間繊維径は１５〜４５μｍの範囲にあり、中間繊維長は５００μｍを超える。微粉化セルロースは、一般に、場合により化学又は酵素処理を併用して、セルロース繊維の出発材料の機械的解砕の少なくとも１つのステップを実行して生産できる。この機械的解砕の適切な設備は、例えば、精製機、研磨機、摩擦研磨機、コロイドミル、超音波発生器、ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー、マクロフルイダイザー及びフルイダイザー型ホモジナイザーである。植物由来のどんな種類のセルロース繊維も、例えば、木材、わら、亜麻又は綿由来のセルロース繊維が出発材料として適切であり、木材が好ましい。これらのセルロース繊維は針葉樹又は広葉樹から生産されうる。これらのセルロース繊維は、機械、セミケミカルパルプ又は化学パルプの形態でセルロースパルプ生産の既知の方法によって生産できる。回収紙からの再生セルロース繊維を使用することも可能である。出発材料中のセルロース繊維は漂白又は無漂白の形態で存在することがある。さらに、これらの繊維は、微粉化セルロースを生産する械的解砕の前に、少なくとも部分的に、ビーティング又はリファイニングプロセスによって処理されていることもある。パルプ化の間に木材に由来するリグニンがほぼ除かれている漂白セルロースパルプを使用することが好ましい。リグニンは黄変を示す強い傾向を有し、ＵＶ吸収剤としての機能を果たしうる。したがって、リグニン含有微粉化セルロースと蛍光増白剤の組み合わせはあまり適切ではないが使用できる。好ましい実施形態において、この微粉化セルロースはリグニンをほとんど含まない。この微粉化セルロースは植物材料由来のへミセルロースの画分を含んでもよい。
【００２０】
微粉化セルロースは一般的なセルロースパルプとは明確に異なる挙動を示す。微粉化セルロースの水分散液は粘稠なゲル状製剤として存在し、その水分保持力は一般的なセルロースパルプ中よりも高い。
【００２１】
本発明において使用される微粉化セルロースは、中間繊維長及び中間粒子径がそれぞれ１５μｍ以下、好ましくは０．００５μｍ〜１５μｍの範囲である。この微粉化セルロースのサイズ、長さ又は直径の指標は、例えば、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）によって測定できる。好ましい実施形態において、中間繊維長及び中間粒子径は、それぞれ１２μｍ以下で、特に０．００５μｍ〜１２μｍの範囲内である。特に好ましい実施形態において、中間繊維長及び中間粒子径は、それぞれ１０μｍ以下で、特に０．００５μｍ〜１０μｍの範囲内である。適切な微粉化セルロースは１００μｍを超える長さの繊維を本質的に含まず、好ましくは含まない。好ましい実施形態において、微粉化セルロースは８０μｍを超える長さの繊維を本質的に含まず、好ましくは含まない。具体的には、最大繊維径及び最大粒子径はそれぞれ、２５μｍを超えることはなく、好ましくは２０μｍを超えない。
【００２２】
本発明に従って使用される蛍光増白剤（ＦＷＡｓ）は、式（１）の蛍光増白剤である。特に好ましい蛍光増白剤は、式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、ＣＨ2ＣＯＯ-又はＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3-を意味し；Ｍは、特にＨ+、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、モノ、ジ又はトリエタノールアンモニウムから選択される対応する電荷等価物を表し；Ｒ1及びＲ2は上記で定義された通りであるか、又はその混合物である、式（１）の蛍光増白剤である。好ましい実施形態において、式（１）中、Ｒ1及びＲ2の１つの基はＨであり、他の基はＳＯ3-及びＣＯＯＨから選択される。
【００２３】
特に好ましい蛍光増白剤は下記の式（２）から（８）のうちの１つの構造を有する：
【００２４】
【化２】
0006541646.tif 000003
（式（２）及び（３）に関して、カルボキシ基は、それぞれ独立して、ｏ−又はｐ−位にあることが好ましい）；
【００２５】
【化３】
0006541646.tif 000004
0006541646.tif 000005
（式中、Ｍは、いずれの場合も、好ましくはＨ+、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、モノ、ジ又はトリエタノールアンモニウム又はその混合物から選択される対応する電荷等価物を表す）。
【００２６】
蛍光増白剤は、水溶液、水性スラリー又は乾燥粉末の形態で使用するのが好ましい。スラリー又は粉末形態から始める場合、蛍光増白剤は微粉化セルロースと接触する前に水に溶解するのが好ましく、微粉化セルロース内への均一な分布を促進する。水溶液中の蛍光増白剤の含有量は３０重量％未満、特に５〜２５重量％が好ましい。ｐＨ値は６〜１０の範囲内が好ましい。
【００２７】
式（１）の蛍光増白剤の生産は当技術分野において既知である。蛍光増白剤は、４，４’−ジアミノ−２，２’−スチルベンジスルホン酸ジナトリウム塩約１ｍｏｌ、塩化シアヌル約２ｍｏｌ、式（１）のトリアジン環に結合するアミノ残基の対応するアミン化合物合計約４〜４．５ｍｏｌから開始される一連のステップの既知の手順に従って合成できる。合成プロセスで得られた反応液は、ほとんどの場合、ナトリウム塩の形態で、蛍光増白剤を含む。溶液はさらに、例えば、膜ろ過プロセスによって後処理され、ここで溶液は濃縮され、無機塩が大部分除去される。この後処理ステップは、酸添加又は塩添加による水溶液からの蛍光増白剤の沈澱又は結晶化及びその後のろ過による蛍光増白剤の単離も含めることができる。得られたろ過ケーキは、一般に洗浄後、場合によっては、塩基、可溶化添加物及び／又は担体ポリマーを添加して、対応する蛍光増白剤のスラリー又は水溶液として配合できる。これらの添加物も膜ろ過により得られた蛍光増白剤濃縮物に添加できる。別のオプションは、乾燥粉末を生産するための蛍光増白剤水溶液の噴霧乾燥である。
【００２８】
一般に、蛍光増白剤の調製物は合成から生ずる有機副産物及び無機塩を含むことがある。さらに、溶解性及び長期保存安定性を改良するための担体ポリマー及び可溶化添加物又は細菌及び真菌の増殖から調製物を保護するための殺生物剤などの添加物又は補助剤を添加してもよい。一般の可溶化添加物は尿素、アルコール類及びアミン類であり、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロパンジオール、グリセロール、ε−カプロラクタム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン又はトリエタノールアミンがある。
【００２９】
本発明によれば、本質的に可溶化添加物が使われていない蛍光増白剤の水性調製物を使用するのが好ましい。
【００３０】
好ましい実施形態において、微粉化セルロースは、蛍光増白剤と混合する前に水分散液の形態にする。水分散液中の微粉化セルロースの量は１〜３０重量％の範囲が好ましく、３〜２５重量％がより好ましい。その後、この水分散液を、上記のように、水性蛍光増白剤調製物とブレンドし、十分な混合を確保するために撹拌し、水性調製物又は混合物を得る。混合時間は１〜６０分が好ましく、１〜２０分がより好ましい。混合中の温度は、１０〜９５℃の範囲内が好ましく、１５〜７５℃がより好ましい。微粉化セルロースに対する蛍光増白剤の重量比は、水性調製物又は混合物の活性物質含有量に基づいて、０．５：９９．５〜８０：２０重量％の範囲内が好ましく、１：９９〜５０：５０重量％、特に７：９３〜５０：５０重量％がより好ましく、１０：９０〜５０：５０重量％が一層好ましい。
【００３１】
水分散液の形態の微粉化セルロースの混合物又は調製物及び水溶液の形態の蛍光増白剤はまた、その適用において、調製の間又は後で特にサイズプレス又はフィルムプレス溶液及びコーティング色料の中で直接生成できる。サイズプレス適用の場合、混合物中の二成分は、任意の順序で又は同時に、サイズプレス又はフィルムプレス溶液、例えば、加工タンクに添加される。コーティング適用の場合、微粉化セルロースは、十分な混合が発生する添加時点で、コーティング色料調製ラインに添加できる場合、添加前に水中に分散する必要はない。コーティング色料の調製の間におけるこのような十分な撹拌は一般的であり、これにより、調製プロセス中の微粉化セルロースの分散及び均一な分布が自動的に生ずる。蛍光増白剤は、微粉化セルロースの添加の前、添加と同時又は添加の後で、水溶液として添加するのが好ましい。
【００３２】
目的の用途により、場合により、担体ポリマーを微粉化セルロース及び蛍光増白剤の混合物又は調製物に添加する。適切な担体ポリマーは、線状ポリエチレングリコール、特に２００〜８０００ｇ／ｍｏｌの中間分子量Ｍｎを有する線状ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン又はこれらの組み合わせであり、線状ポリエチレングリコールが好ましい。これらの混合物の長期保存安定性を改良するために、さらに添加剤、例えば、増粘剤、可溶化剤及び／又は殺生物剤を添加してもよい。さらに、これらの混合物のｐＨは、通常の酸類又は塩基類を添加して望ましい値に調整できる。適切なｐＨ値は６〜１０の範囲内である。
【００３３】
本発明に従い表面処理されるセルロース系シート形成構造体又は材料は、セルロース繊維及び場合により鉱物又は沈降フィラーを含む任意の材料でもよく、シート又はウェブに形成されるか二次元に形成される。この構造体又は材料は主としてセルロース繊維から構成することができ、あるいはセルロース繊維からなってもよい。例えば、シート形態の紙又はボード又はウェブ形態の綿織物を使用してもよい。特に、製紙原料又は製紙パルプは含まれない。
【００３４】
多種多様の紙が本発明により使用できる：即ち、無漂白又は漂白の化学、セミケミカル又は機械パルプ、例えば、化学短繊維及び長繊維パルプ、砕木パルプ、熱機械パルプ（ＴＭＰ）及び化学熱機械パルプ（ＣＴＭＰ）から作られる紙が使用できる。また、無漂白又は漂白の脱インクパルプ（ＤＩＰ）から作られる紙が適切である。ＤＩＰは回収紙から生産される。製紙において、紙に特定の特性を与えるために、異なるグレードの機械パルプ、セミケミカルパルプ及び化学パルプ並びに古紙パルプが組み合わされる。さらに、一方では紙原料のコストを節約するために、他方では基本的な輝度、不透明性及び印刷適性のような紙の重要な機能特性を改良するために、無機フィラーの使用は製紙において一般的である。本発明において、一般に使用されるフィラーで満たされた紙が適切である；例えば、ＧＣＣ（重質炭酸カルシウム）、カオリン、ＰＣＣ（沈降炭酸カルシウム）、二酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、硫酸カルシウム及びサチンホワイトで満たされた紙がある。
【００３５】
非コート紙の場合、本発明は印刷及び筆記用紙のホワイトニングのために好ましく使用される。コート紙及びボードの場合、全てのグレードの一般的なコート紙が適切である。セルロース織物の場合、本発明は綿織物に好ましく使用される。
【００３６】
本発明は調製物、特に水性調製物中での微粉化セルロース及び蛍光増白剤の使用に関する。さらに、本発明はそのような調製物に関する。
【００３７】
本発明による調製物は好ましくは、重量に基づき、微粉化セルロースの量は、蛍光増白剤の量の１５倍未満であり、好ましくは蛍光増白剤の量の１０倍以下であり、特に蛍光増白剤の量の５倍以下であるような量の蛍光増白剤及び微粉化セルロースを含み、これらはそれぞれの場合において、活性物質含有量に基づく。別の好ましい実施形態において、蛍光増白剤の微粉化セルロースに対する重量比は、水性調製物又は混合物の活性物質含有量に基づき、０．５：９９．５〜８０：２０重量％、より好ましくは１：９９〜５０：５０重量％、特に７：９３〜５０：５０重量％、一層好ましくは１０：９０〜５０：５０重量％の範囲内にある。
【００３８】
好ましい実施形態において、本発明による調製物又は本発明に従って使用される調製物は、サイズプレス溶液又はフィルムプレス溶液である。これらの表面処理溶液は好ましくは澱粉溶液をベースとしており、澱粉濃度は、１００重量％溶液に対して、溶液の最高約１５重量％まで、特に４〜１３重量％の範囲内である。使用される澱粉は天然又は分解澱粉でも可能で、誘導体化されていてもよい。適切な澱粉は、ジャガイモ、小麦、トウモロコシ、タピオカ、米及びこれらの混合物から誘導される任意の澱粉である。表面サイジングプロセスにおいて、分解又は誘導体化澱粉を使用するのが好ましい。好ましい澱粉は、例えば、比較的低分子量の熱分解澱粉である、デキステリンである。デキステリンを使用する場合、溶液中の高い濃度、例えば、約３０重量％までの澱粉を使用することが可能である。溶液中の適切な澱粉濃度は、特定の場合、例えば、澱粉溶液の望ましい粘度及び／又は紙への望ましい澱粉の浸透に応じて、当業者により調整されうる。一般に、澱粉分解は、例えば、次亜塩素酸塩を使用する酸化処理、酵素、熱又は化学処理によって起こり得る。表面サイジングプロセスの適切な澱粉誘導体は、例えば、カチオン化澱粉、酸化によりさらに分解されたカチオン化澱粉及びヒドロキシアルキル置換澱粉である。
【００３９】
本発明によれば、サイズプレス又はフィルムプレス溶液は、サイズプレス溶液の総量に対して、微粉化セルロースを好ましくは０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．０５〜７．５重量％、最も好ましくは０．２〜５重量％の範囲の量で含み、蛍光増白剤を好ましくは０．０２〜１．４重量％、より好ましくは０．０３〜１．２重量％、最も好ましくは０．０４〜１．０重量％の範囲の量で含む。
【００４０】
さらに、紙の電導度を調整するために及び／又は印刷特性、特にインクジェット印刷に影響を与えるために、これらの溶液は無機塩を含んでもよい。適切な無機塩の例は、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ギ酸カルシウム、ギ酸マグネシウム及びこれらの組み合わせである。水溶性カルシウム又はマグネシウム塩による非コート紙の表面処理は、インクジェット印刷中の色定着を改良し、インクジェットインクから液を素早く吸収させる。この表面処理は、次に色濃度、輝度及びエッジシャープネスについて改良されたインクジェットプリント画像をもたらす。
【００４１】
さらに、特にインクジェット印刷向きの非コート紙の表面処理の場合、本発明によると、２価のアルカリ土類金属塩が表面処理溶液中に存在することがある。適切な塩がＥＰ  ２  １３５  ９９７  Ａ１に記述されている。この塩のアルカリ土類金属は特にカルシウム及びマグネシウムから選択される。好ましくは、この２価カチオンの対イオンは、１価又は多価アニオン、特にハロゲン化物、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、炭酸塩、炭酸水素塩、硝酸塩、ギ酸塩、酢酸塩アニオン又はこれらの混合物であり、好ましくは塩化物又は硫酸塩アニオン、最も好ましくは塩化物アニオンである。ＵＳ  ６，２０７，２５８  Ｂ１に開示されている塩も適切である。好ましい塩は塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム又はこれらの混合物であり、より好ましい塩は塩化カルシウム、塩化マグネシウム又はこれらの混合物であり、最も好ましい塩は塩化カルシウムである。そのような塩が添加される場合、溶解形態で添加され、表面処理溶液を調製するとき、通常水溶液に添加される。これらの塩は、処理紙にインクジェット印刷の間、特に色濃度、輝度及びエッジシャープネスに関して改良された印刷画像を得るのに役立つ。
【００４２】
さらに、表面処理溶液は消泡剤及び合成サイズ剤を含んでもよい。サイズ剤は、制御された方法で、筆記や印刷プロセス中における水系液体の紙への取り込みを調整するために適用できる。一般に使用される紙表面サイズ剤は、スチレン−アクリル酸エステル型ポリマー、スチレン−アクリル酸型ポリマー及びスチレン−無水マレイン酸型ポリマーを含むポリマー分散液及びポリマー溶液である。さらに、一般のサイズ剤として、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）がそのまま又は上記サイジングポリマーと組み合わせて使用できる。場合によっては、処理溶液は、処理紙にバリア効果及び疎油性挙動のような重要で特殊な機能特性を与える添加剤を含んでもよい。そのような添加剤はフッ化炭素類、ワックス類又はバリア特性をもたらす他の紙用添加剤であり得る。ある場合には、担体ポリマーは表面処理溶液、例えば、線状ポリエチレングリコール又はポリビニルアルコールに添加される。好ましくは、サイズ剤は、サイズ剤溶液又は分散液に関して、サイズプレス溶液中に約０．１〜３重量％の量で存在する。担体ポリマーは、使用される場合、サイズプレス溶液中に約０．２〜５重量％の量で存在する。
【００４３】
非コート紙の各表面サイジングの表面処理は、製紙機械の一部であるアプリケーション装置で通常行われる。適切な表面処理装置は全て、例えば、サイズプレス及びフィルムプレスなどの表面サイジング用に製紙業界で使用される一般的な装置である。
【００４４】
さらなる好ましい実施形態において、本発明による調製物又は本発明に従って使用される調製物はコーティング色料である。適切なコーティング色料は全て、白色顔料及び結合剤に基づく、一般的な紙コーティング色料である。コーティング色料を生産するための適切な白色顔料の例は、ＧＣＣ、カオリン粘土、焼成粘土、ＰＣＣ、タルク、二酸化チタン及び硫酸カルシウムである。適切な結合剤の例は、一方では、スチレン−ブタジエン、スチレン−アクリル酸エステル、酢酸ビニル及び酢酸ビニル−アクリル酸エステルから選択されるポリマー型に基づく、ポリマー分散物、各ラテックスである。他方、サイズプレス溶液との関連で上述したように、加工澱粉及びデキストリンは、結合剤、場合によっては上述のポリマー分散物と組み合わせて使用できる。ある場合には、カゼインが結合剤として使用できる。さらに、コーティング色料は、共結合剤、例えば、ポリビニルアルコール及び／又はカルボキシメチルセルロースを含んでもよい。
【００４５】
白色顔料及び結合剤に加えて、コーティング色料は分散剤を含むのが好ましい。分散剤は顔料粒子を安定化するために加える。適切な分散剤は、塩、オリゴリン酸塩及びポリリン酸塩の形態のポリアクリル酸又は変性ポリアクリル酸である。コーティング色料は、乾燥形態の白色顔料から開始して、白色顔料を水中に分散させ、対応する顔料スラリーを形成して調製できる。その後、コーティング色料の成分がブレンドされる。大部分の分散剤が、コーティング色料を調製するための出発材料として使用される、顔料スラリーにすでに含まれていることが多い。
【００４６】
コーティング色料はさらに添加剤又は補助剤を含んでもよい。コーティング色料は、さらなる処理に必要な特定の所望の粘度及びある程度の水分保持力を調整するために、増粘物質を含んでもよい。適切な増粘剤の例は、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩又はアクリレート類に基づく完全に合成された増粘剤ポリマーである。さらに一般的なコーティング色料添加剤は色味付け染料又は色味付け顔料、消泡剤及び任意のステアリン酸塩である。
【００４７】
本発明によれば、コーティング色料は、コーティング色料の顔料含有量に対して、微粉化セルロースを好ましくは０．０１〜８重量％、より好ましくは０．０２〜６重量％、最も好ましくは０．０４〜４重量％の範囲の量で含み、蛍光増白剤を好ましくは０．０２〜１重量％、より好ましくは０．０３〜０．８７５重量％、最も好ましくは０．０４〜０．７５重量％の範囲の量で含む。
【００４８】
表面処理に関する本発明において、当技術分野で一般に使用され知られている全ての紙コーティングプロセスは適切であり、例えば、フィルムプレスコーティング、ブレードコーティング、カーテンコーティング及びスプレーコーティングがある。
【００４９】
サイズプレス溶液、コーティング色料及び関連表面処理に加えて、本発明は着色に適切な処理溶液を含む。用語「着色」は、紙表面が上記表面サイジングプロセスの場合と同じ方法で処理される、当技術分野に共通のプロセスを表現するが、顔料が処理溶液の本質的な部分であるという違いがある。着色溶液は、誘導体化又は分解形態を含む澱粉及びスチレン−ブタジエン、スチレン−アクリル酸エステル、酢酸ビニル及び酢酸ビニル−アクリル酸エステルから選択されるポリマー型に基づく、ポリマー分散物から選択される１つ以上の結合剤を含むのが好ましい。用語「紙コーティング」は一般に、コーティング色料が原紙上にコート重量が約５〜６ｇ／ｍ2より大きい完全な閉塞層を形成するときに使用される。着色プロセス中のコート重量は一般に５〜６ｇ／ｍ2未満である。原紙の着色は、光学的特性、印刷適性及び紙表面の均一性を改良するために、通常使用される。
【００５０】
セルロース系織物の処理の場合、蛍光増白剤でのセルロース系織物の表面処理に通常使用される共通で既知の方法は全て、本発明に関して適切である。適切な方法は、連続プロセス、半連続プロセス、排気プロセス及びフーラード処理であり、この場合、ホワイトニングを、例えば、澱粉仕上げ又は高温プロセスを伴う過酸化物漂白と組み合わせてもよい。
【００５１】
本発明は、本発明の範囲を制限することなく、好ましい実施形態を説明する下記の実施例により説明される。全ての百分率は、別段の指示がない限り、重量％で示される。
【実施例】
【００５２】
実施例１
本実施例はサイズプレス適用における微粉化セルロース及び蛍光漂白剤の使用を説明する。
【００５３】
最初に、微粉化セルロース、Ａｒｂｏｃｅｌ（登録商標）  ＵＦＣ  １００（Ｊ．Ｒｅｔｔｅｎｍａｉｅｒ  ＆  Ｓｏｈｎｅ製；セルロース含有量、約９９．５％；中間粒子径、約８μｍ）の水性分散液を生成した。Ａｒｂｏｃｅｌ（登録商標）ＵＦＣ  １００約１５ｇを脱塩水８５ｇ中で撹拌し、続いて、２００００ｒｐｍで３０秒間、Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ装置で分散した。固形分１４．９％の分散液が得られた。上記のように、活性成分のナトリウム塩の形態で約２１％の蛍光増白剤（ＦＷＡ）含有量を有する、式（４）の蛍光増白剤を含む水性蛍光増白剤調製物を、下記の混合物１ａ〜１ｄに使用した。
【００５４】
このために、いずれの場合にも、それぞれの混合物につき、上記の微粉化セルロースの分散液６７．０ｇを使用し、下記の量の水性蛍光増白剤（ＦＷＡ）調製物とブレンドし、その後に、脱塩水を使用して１００．０ｇまで満たした。
【００５５】
混合物１ａ：７．５ｇＦＷＡ調製物
混合物１ｂ：１５．０ｇＦＷＡ調製物
混合物１ｃ：２２．５ｇＦＷＡ調製物
混合物１ｄ：３０．０ｇＦＷＡ調製物
【００５６】
その後、混合物を、いずれの場合にも、マグネチックスターラーを用いて室温で５分間撹拌した。
【００５７】
サイズプレス溶液を次のように生成した：上記混合物１ａ〜１ｄ各２５．０ｇを濃度６．５％の澱粉、Ｐｅｒｆｅｃｔａｍｙｌ（登録商標）Ａ  ４６９２（ＡＶＥＢＥ製）の水溶液１９２．３ｇと室温でブレンドし、続いて、脱塩水を使用して２５０．０ｇまで満たし、最後にマグネチックスターラーを用いて５分間撹拌した。
【００５８】
坪量８５ｇ／ｍ2の上質コーティング原紙を表面サイジングトライアルに使用した。サイズプレス溶液を速度２ｍ／ｍｉｎ及び圧力２．５バールを使用して研究室サイズプレス（ｃｏｍｐａｎｙ  Ｍａｔｈｉｓ製、ＨＦ型）により適用した。サイズプレス処理前後に紙を直接計量して、全４つの処理溶液について紙の含浸量は約４０％と計算された。
【００５９】
いずれの場合にも、処理された紙を乾燥シリンダー上で１０５℃で２分間乾燥し、その後、標準環境（２３℃、相対湿度５０％）中で２４時間保管した。その後、ＩＳＯ輝度及びＣＩＥ白色度をＤａｔａｃｏｌｏｒ  ＥＬＲＥＰＨＯ  ２０００装置を使用して測定した。
【００６０】
類似した方法で、上記のように、ナトリウム塩の形態で約１５％の蛍光増白剤含有量を有する式（６）の蛍光増白剤（ＦＷＡ）の水性蛍光増白剤調製物を使用して混合物１ｅ〜１ｈを生成した。それぞれの場合、下記の量のＦＷＡ調製物を微粉化セルロースの分散液２０．１ｇとブレンドした。
【００６１】
混合物１ｅ：５．９５ｇＦＷＡ調製物
混合物１ｆ：１１．９ｇＦＷＡ調製物
混合物１ｇ：１７．９ｇＦＷＡ調製物
混合物１ｈ：２３．９ｇＦＷＡ調製物
【００６２】
これらの混合物を、いずれの場合にも、脱塩水を使用して１００．０ｇまで満たし、次いで、１０分間撹拌し、上記の手順に従った。
【００６３】
このために、各混合物５０．０ｇをＰｅｒｆｅｃｔａｍｙｌ（登録商標）Ａ  ４６９２（濃度６．５％）の溶液１９２．３ｇとブレンドし、脱塩水を使用して２５０．０ｇまで満たし、上記のように撹拌した。
【００６４】
表面サイジングプロセスを上記のように類似した方法で行ったが、唯一の違いは、その後各紙シートをサイズプレスに２回通過させたことである。このプロセスは４つの処理溶液のそれぞれについて約６７％の紙の含浸量をもたらした。
【００６５】
結果を下記表１に示す。
【００６６】
実施例２
本実施例は、サイズプレス適用において微粉化セルロース及び蛍光増白剤の使用を説明し、ここで、両成分の混合はサイズプレス溶液の調製中に行われた。
【００６７】
実施例１で記述したものと同じ蛍光増白剤（ＦＷＡ）調製物及び同じ微粉化セルロースの水性分散液を使用した。
【００６８】
ＦＷＡ調製物（式（４）及び式（６）のＦＷＡをそれぞれ含む）と微粉化セルロースとの重量比は、各場合に対して実施例１の重量比と同一である。しかし、両成分の各混合はサイズプレス溶液の調製中に直接行った。このために、各両成分を、濃度６．５％のＰｅｒｆｅｃｔａｍｙｌ（登録商標）Ａ  ４６９２の水溶液に互いに間を置かず添加した。
【００６９】
混合物２ａ〜２ｄ：式（４）を有するＦＷＡの水性ＦＷＡ調製物を使用した。
混合物２ｅ〜２ｈ：式（６）を有するＦＷＡの水性ＦＷＡ調製物を使用した。
【００７０】
いずれの場合にも、澱粉溶液１９２．３ｇを最初にガラスビーカーに入れ、その後、下記の量のＦＷＡ調製物及び微粉化セルロースの分散液とブレンドした。
【００７１】
混合物２ａ：ＦＷＡ調製物１．８７５ｇ＋微粉化セルロースの分散液１６．８ｇ
混合物２ｂ：ＦＷＡ調製物３．７５ｇ＋微粉化セルロースの分散液１６．８ｇ
混合物２ｃ：ＦＷＡ調製物５．６２５ｇ＋微粉化セルロースの分散液１６．８ｇ
混合物２ｄ：ＦＷＡ調製物７．５０ｇ＋微粉化セルロースの分散液１６．８ｇ
【００７２】
混合物２ｅ：ＦＷＡ調製物２．９９ｇ＋微粉化セルロースの分散液１０．１ｇ
混合物２ｆ：ＦＷＡ調製物５．９７ｇ＋微粉化セルロースの分散液１０．１ｇ
混合物２ｇ：ＦＷＡ調製物８．９５ｇ＋微粉化セルロースの分散液１０．１ｇ
混合物２ｈ：ＦＷＡ調製物１１．９４ｇ＋微粉化セルロースの分散液１０．１ｇ
【００７３】
サイズプレス溶液の調製は室温で行われた。混合はマグネチックスターラーを使用して行われた。各ケースにおいて最初に、微粉化セルロースの分散液が撹拌しながら澱粉溶液に添加された。約１分の混合時間後に、相当量の対応するＦＷＡ調製物を添加した。いずれの場合にも、その後、バッチは脱塩水を使用して２５０．０ｇまで満たし、さらに１５分間撹拌した。
【００７４】
紙表面サイジング、乾燥及び白色度評価が実施例１と同様に行われ、ここで、混合物２ａ〜２ｄ（含浸量、約４０％）の場合、紙を１回サイズプレスに通過させ、混合物２ｅ〜２ｈ（含浸量、約６７％）の場合、紙を２回サイズプレスに通過させた。
【００７５】
得られた結果を下記表１に示す。
【００７６】
比較例１
実施例１及び２に記述したものと同じＦＷＡ調製物及び同じ澱粉溶液を使用した。
【００７７】
サイズプレス溶液に使用したＦＷＡの量は実施例２のＦＷＡの量と同一である。しかし、微粉化セルロースは使用しなかった。実施例２で記述した量の両方の水性ＦＷＡ調製物を、いずれの場合にも、澱粉溶液１９２．３ｇに室温で加えた。その後、全てのバッチを２５０．０ｇまで脱塩水を使用して満たし、マグネチックスターラーを使用してさらに１０分間撹拌した。
【００７８】
混合物Ｃ１ａ〜Ｃ１ｄ：式（４）を有するＦＷＡの水性ＦＷＡ調製物を使用した。
混合物Ｃ１ｅ〜Ｃ１ｈ：式（６）を有するＦＷＡの水性ＦＷＡ調製物を使用した。
【００７９】
紙表面サイジング、乾燥及び白色度評価が実施例１及び２と同様に行われ、ここで、混合物Ｃ１ａ〜Ｃ１ｄ（含浸量、約４０％）の場合、紙を１回サイズプレスに通過させ、実施例混合物Ｃ１ｅ〜Ｃ１ｈ（含浸量、約６７％）の場合、紙を２回サイズプレスに通過させた。
【００８０】
実施例１、２及び比較例１の混合物のＩＳＯ輝度値及びＣＩＥ白色度値を下記表１に示す。
【００８１】
【表１】
0006541646.tif 000006
【００８２】
表から分かるように、微粉化セルロース及び蛍光増白剤（ＦＷＡ）の混合物は、微粉化セルロースを使用しないＦＷＡ（混合物Ｃ１ａ〜Ｃ１ｈ）の先行技術適用と比較して、広範囲のＦＷＡ投与量（混合物１ａ〜１ｈ、混合物２ａ〜２ｈ）にわたり、紙の改良された輝度と白色度をもたらす。さらに、両成分（ＦＷＡ、微粉化セルロース）をベースとなるサイズプレス溶液へ添加する（澱粉溶液、混合物２ａ〜２ｈ）と、澱粉溶液へ添加する前に両成分の混合物を別に作成する（混合物１ａ〜１ｈ）より、比較的良好な結果をもたらす。
【００８３】
実施例３
本実施例は、コーティング色料の適用において微粉化セルロース及び蛍光増白剤の使用を説明する。
【００８４】
紙コーティング色料は下記の原料から調製した：
ＧＣＣ  ｐｏｗｄｅｒ  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂ（登録商標）９０−ＯＧ（Ｏｍｙａ製）４８２ｇ
カオリン「Ｋａｏｌｉｎ  ＫＮ  ８３  Ｇｒａｎｕｌａｔ」（カオリン含量９９％、Ａｍｂｅｒｇｅｒ  Ｋａｏｌｉｎｗｅｒｋｅ製）１２７ｇ
分散剤Ｐｏｌｙｓａｌｚ（登録商標）Ｓ（固形分約４０％、ＢＡＳＦ製）３．４ｇ
微粉化セルロースＡｒｂｏｃｅｌ（登録商標）ＵＦＣ  １００（Ｊ．Ｒｅｔｔｅｎｍａｉｅｒ  ＆  Ｓｏｈｎｅ製）１１．６ｇ
結合剤Ｌｉｔｅｘ（登録商標）Ｐ  ７１１０（固形分約５０％のスチレン−ブタジエンラテックス、Ｓｙｎｔｈｏｍｅｒ製）９６ｇ
澱粉Ｐｅｒｆｅｃｔａｍｙｌ（登録商標）Ａ  ４６９２（ＡＶＥＢＥ製）から調製された、固形分２０％の澱粉溶液６０ｇ
脱塩水２３５．４ｇ
強度５％の水酸化ナトリウム水溶液２．９ｇ
【００８５】
２０％澱粉溶液５００ｇの調製のために、最初に澱粉を対応量使用して脱塩水中に室温で撹拌した。塊のない澱粉スラリーが形成されるまで、撹拌を室温で続けた。その後、澱粉スラリーを９５℃まで加熱し、この温度で２５分間保った。その後、澱粉溶液を３０℃まで冷却した。乾燥固形分の測定は２０．９％の値であった。２０％の固形分値に調整するために、撹拌しながら相当量の脱塩水を加えた。
【００８６】
コーティング色料を調製するために、上記量を下記の方法で混合した：
Ｐｏｌｙｓａｌｚ（登録商標）Ｓを最初に脱塩水に撹拌した。この混合物に、ＧＣＣ及びカオリンを加え、溶解機プレートにより５００ｒｐｍで５分間混ぜ合わせた。その後、この混合物をＵｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘを使用して７０００ｒｐｍで２分間分散した。この後、結合剤と澱粉溶液を撹拌しながら続けて加えた。コーティング色料のｐＨは水酸化ナトリウム水溶液を加えて８．５に調整した。撹拌をさらに５分間続けた。固形分含有量６７．０％及び顔料含有量５９．７％の紙コーティング色料が得られた。
【００８７】
このコーティング色料を２００ｇの５つの部分に分けた。各部分に、ナトリウム塩形態の、上記のような、式（５）のＦＷＡの水性調製物を下記の量で加え、５分間撹拌した。このＦＷＡ調製物は活性物質含有量が約２２．８％であった。
【００８８】
コーティング色料３ａ：ＦＷＡ調製物０．２６３ｇ
コーティング色料３ｂ：ＦＷＡ調製物０．５２６ｇ
コーティング色料３ｃ：ＦＷＡ調製物１．０５１ｇ
コーティング色料３ｄ：ＦＷＡ調製物２．１０２ｇ
コーティング色料３ｅ：ＦＷＡ調製物３．１５４ｇ
【００８９】
これらのコーティング色料はそれぞれ坪量約８５ｇ／ｍ2の上質コーティング原紙に適用された。このために、研究室コーター、Ｅｒｉｃｈｓｅｎ  Ｋ−Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｃｏａｔｅｒ、ｍｏｄｅｌ  Ｋ  ２０２を使用した。その後、コート紙をドラム乾燥機上で９５℃で１分間乾燥した後、２３℃で４時間、相対湿度５０％で保管した。適用したコート重量は約１５ｇ／ｍ2であった。
【００９０】
その後、ＣＩＥ白色度値及びＩＳＯ輝度値をＤａｔａｃｏｌｏｒ  ＥＬＲＥＰＨＯ  ２０００装置を使用して測定した。
【００９１】
その結果を下記表２に示す。
【００９２】
比較例２
紙コーティング色料を、微粉化セルロースを使用しないで、実施例３で記述したような類似した方法で調製した。紙コーティング色料の量は、脱塩水の量と微粉化セルロースを使用しないことを除いて、実施例３で記述した量と同じであった。脱塩水の量は２４７．０ｇであった。固形分含有量６５．８％及び顔料含有量５９．７％の紙コーティング色料が得られた。
【００９３】
このコーティング色料を２００ｇの５つの部分に分けた。各部分に、ナトリウム塩形態の、上記のような、式（５）のＦＷＡの水性調製物を下記の量で加え、５分間撹拌した。このＦＷＡ調製物は活性物質含有量が約２２．８％であった。
【００９４】
コーティング色料Ｃ２ａ：ＦＷＡ調製物０．２６３ｇ
コーティング色料Ｃ２ｂ：ＦＷＡ調製物０．５２６ｇ
コーティング色料Ｃ２ｃ：ＦＷＡ調製物１．０５１ｇ
コーティング色料Ｃ２ｄ：ＦＷＡ調製物２．１０２ｇ
コーティング色料Ｃ２ｅ：ＦＷＡ調製物３．１５４ｇ
【００９５】
コート紙の調製及び輝度と白色度の測定は、実施例３に記述の方法と同じ方法で行われた。
【００９６】
得られたＣＩＥ白色度値及びＩＳＯ輝度値を下記の表２に記載する。
【００９７】
【表２】
0006541646.tif 000007
【００９８】
微粉化セルロースとＦＷＡの併用が、広範囲のＦＷＡ量にわたり、コート紙の改良された輝度値及び白色度値をもたらすことは明らかである。