纸组合物和其制造方法技术

一种新颖纸组合物，其包含a)15重量％到70重量％隐藏复合物，所述隐藏复合物包含按其总重量计30重量％到75重量％颜料粒子和25重量％到70重量％热塑性聚合物。所述颜料粒子经疏水性处理，所述颜料粒子的表面张力为0.1到50mN/m，且所述颜料粒子与所述热塑性聚合物之间的表面张力差小于40mN/m；和b)30重量％到85重量％纸浆。制造此类新颖纸组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种具有提高的光散射效率的。
技术介绍
包含颜料的组合物广泛用于建筑、汽车和工业应用中。颜料与分散剂在水中混合 W使得颜料聚结物经润湿和分散为较小颜料粒子，即颜料研磨物。机械剪切通常用于将颜 料聚结物分解成分离的个别颜料粒子且分离的个别颜料粒子转而通过分散剂稳定化W使 颜料的光散射能力，即不透明度最大化。在高颜料含量组合物中，颜料粒子倾向于易于再聚 结且其光散射效率减小。为了补偿再聚结，将需要甚至更高的颜料负载W获得令人满意的 光散射效率。 装饰纸组合物需要约30重量％到50重量％的颜料负载。在制造方法期间的颜料 负载水平甚至更高。装饰纸组合物中的颜料的再聚结显著减小颜料的光散射效率，且组合 物将需要更多颜料W获得令人满意的光散射效率。 因此需要提供一种受颜料再聚结影响较小的高颜料含量纸组合物。本专利技术的纸组 合物提供比当前可商购的纸组合物显著较高的光散射效率。
技术实现思路
阳0化]本专利技术提供一种纸组合物，其按纸组合物的总重量计包含a) 15重量％到70重 量％隐藏复合物，其按隐藏复合物的总重量计包含30重量％到75重量％颜料粒子和25重 量％到70重量％热塑性聚合物，其中颜料粒子经疏水性处理，颜料粒子的表面张力为0. 1 到50mN/m，且颜料粒子与热塑性聚合物之间的表面张力差小于40mN/m;和b) 30重量％到 85重量％纸浆。 本专利技术进一步提供一种制备纸组合物的方法，其包含：a)通过W下各者制备隐藏 复合物：i)预混合按隐藏复合物的总重量计30重量％到75重量％的颜料粒子；和25重 量％到70重量％的热塑性聚合物W形成预混合物；ii)烙融捏合预混合物与按隐藏复合物 的总重量计1重量％到50重量％的第一稳定剂；和1重量％到10重量％的低抑稳定第二 稳定剂；其中颜料粒子经疏水性处理，且颜料粒子的表面张力为0. 1到50mN/m，且颜料粒子 与热塑性聚合物之间的表面张力差小于40mN/m;和b)混合隐藏复合物与纸浆和水；其中隐 藏复合物为按纸组合物的总重量计的15重量％到70重量％，且纸浆为30重量％到85重 量％。 在一个优选实施例中，颜料粒子的表面张力为0.5到40mN/m且颜料粒子与热塑性 聚合物之间的表面张力差小于35mN/m。 在一些优选实施例中，颜料粒子选自硫酸领、锋领白、憐酸锋、Ti〇2、ZnO或其混合 物。 在另一实施例中，热塑性聚合物选自a-締控、聚締控、苯乙締、聚乙締、聚醋、聚 碳酸醋、乙締醋、树脂或其混合物的均聚物或共聚物。【具体实施方式】 W下测试方法缩写和标识符应用于本文中：ASTM指的是ASTM国际；GB指的是国 标（GuoBiao),也就是中国国家标准。 W11] 如本文所用，术语"Tg"应意指使用20°C/min的加热速率且将热分析图中的拐点 当作Tg值的通过差示扫描热量测定值SC)测量的玻璃转化溫度。术语"所计算的Tg"是指 通过福克斯方程式（FoxequationHT.G.福克斯化G.化X)，《美国物理学会学报》度Ull. Am.PhysicsSoc.)，第1卷，第3期，第123页（1956))所测定的聚合物的Tg。均聚物的Tg 可W例如在由J.布兰德鲁普（J.化an化啡）和E.H.伊默古特巧.比Immergut)所编的《聚 合物手册》（PolymerHanclbook),综合科学出版社（IntersciencePublishers)中找到。 在本专利技术的一个优选实施例中，在挤压机中烙融捏合一种或多种疏水性处理的颜 料粒子、一种或多种热塑性聚合物、一种或多种第一分散剂和一种或多种第二分散剂连同 水和中和剂，如氨、氨氧化钟或两个的组合W形成含有均匀颜料-聚合物复合物的稳定分 散液。 可W使用所属领域中已知的任何烙融捏合方法。在一些实施例中，使用具有单螺 杆挤压机或多螺杆挤压机，例如双螺杆挤压机的捏合机或段ANBURY?|混合器。本专利技术的隐 藏复合物分散液（在下文中也称为"分散液"）可W用所属领域中已知的任何方法制得，例 如通过使用挤压机或在某些实施例中，双螺杆挤压机，所述挤压机禪合到背压调节器、烙体 累或齿轮累。示例性实施例还提供碱储存器和初始水储存器，其中的每一个包括累。分别从 碱储存器和初始水储存器提供所需量的碱和初始水。可W使用任何合适的累。在一些实施 例中，在50己的压力下提供约lOOcc/min的流速的累用于将碱和初始水提供到挤压机中。 在其它实施例中，液体注入累在40己下提供150cc/min的流速或在35己下提供200cc/min 的流速。在一些实施例中，在预热器中预加热碱和初始水。 取决于采用的热塑性聚合物或分散剂的类型，形成分散液的处理溫度在室溫到 200°C范围内变化。为了满足装饰纸制造方法和原纸再循环要求，热塑性聚合物的烙融溫度 优选地在100°CW上。 疏水性处理的颜料粒子W按隐藏复合物的总重量计30重量％到75重量％，优选 地40重量％到70重量％，更优选地45重量％到60重量％的固体含量的用量。 "疏水性处理的颜料粒子"意指通过处理，具有疏水性表面的颜料，其中其表面张 力为0. 1到50mN/m，优选地0. 5到40mN/m，且更优选地5到35mN/m。 颜料粒子为无机颜料粒子和/或增量剂。[001引"无机颜料粒子"是指能够显著地有助于组合物的不透明度（即隐藏能力）的颗粒 无机材料。此类材料通常具有大于1. 8的折射率，且包括二氧化铁（Ti化)、氧化锋、硫化锋、 硫酸领、碳酸领和锋领白。二氧化铁（Ti02)为优选的。 术语"增量剂"是指具有小于或等于1. 8且大于1. 3的折射率的颗粒无机材料， 且包括例如碳酸巧、粘±、硫酸巧、侣娃酸盐、娃酸盐、沸石、云母、娃藻±、Al2〇3、憐酸锋、实 屯、或中空玻璃和瓷珠。具有大于60°C的Tg的实屯、或中空聚合物粒子在本文中分类为增量 剂。此类聚合物粒子的细节描述于EP22633、EP915108、EP959176、EP404184、US5360827、W0 00/68304和US20100063171中。聚合物粒子具有1到50微米，优选地5到20微米的粒度。优选地，颜料粒子选自由W下组成的群组：硫酸领、锋领白、憐酸锋、碳酸巧、Ti〇2、 化0、Si〇2、AI2O3和其混合物。更优选地，颜料粒子为TiO 2。 可商购的疏水性处理的颜料的实例包括复合级Ti化，例如可商购自美国杜邦公 司化Ldu化ntde化moursandCompany;"DuPont")的TI-PURE?R-104 和TI-PURE R-105Ti〇2。颜料粒子的疏水处理的方法公开于许多出版物，如维图茨基（Witucki),"硅烷 引物：烷氧基硅烷的化学性质和应用（ASilanePrimer:QiemistryandApplicationsof A化oxySilanes)"《涂布技术杂志》（JournalofCoatingsTechnology) 65 :822 第 57-60 页（1993年7月）；和美国专利第4, 801，445号中。所有运些方法可W用于本专利技术。 阳0巧在本专利技术中，热塑性聚合物W按隐藏复合物的总重量计25重量％到70重量％，优 选地30重量％到60重量％，更优选地40重量％到5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸组合物，所述纸组合物按其总重量计包含：a)15重量％到70重量％隐藏复合物，所述隐藏复合物按其总重量计包含30重量％到75重量％颜料粒子和25重量％到70重量％热塑性聚合物，其中所述颜料粒子经疏水性处理，所述颜料粒子的表面张力为0.1到50mN/m，且所述颜料粒子与所述热塑性聚合物之间的表面张力差小于40mN/m；和b)30重量％到85重量％纸浆。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，W·古，王涛，陈军宇，H·杜，Y·严，R·马，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US