含有颜料－聚合物混杂物的含水涂纸浆液制造技术

本发明专利技术涉及含水涂纸浆液，其包含作为粘合剂的有机聚合物和无机颜料。本发明专利技术的特征在于所述粘合剂是至少部分地以颜料－聚合物混杂物的形式存在，且粘合剂以化学或物理方式结合到无机颜料上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含以下组分的含水涂纸浆液(paper coating slip)-作为粘合剂的有机聚合物，和无机颜料，其中所述粘合剂是至少部分地以颜料-聚合物混杂物(hybrid)的形式存在，在所述颜料-聚合物混杂物中粘合剂以化学或物理方式结合到无机颜料上。涂纸浆液基本上含有颜料和粘合剂。粘合剂用于将颜料固定在纸上，并确保在所得涂层中的粘结。在印刷过程中，例如在胶版印刷机中，高的拉伸力施加到涂层纸上，这是由于印刷油墨的高粘度。涂层纸抵抗这些力的抗性被称为抗起毛性(pick resistance)。根据湿度状态来区分干抗起毛性和湿抗起毛性。无机颜料和有机聚合物的复合颗粒公开在WO 93/12183中；这些复合颗粒用于油漆中。WO 01/00712和WO 01/00713公开了含有有机颜料和有机聚合物的复合颗粒的无水涂纸浆液。颜料-聚合物混杂物和它们的制备方法描述在专利申请FR 04 07 806中(Omya，申请日2004年7月13日)。在目前已知的涂纸浆液的情况下，粘合剂的粘合力和进而抗起毛性仍然是不足的。所以，本专利技术的目的是提供具有改进的抗起毛性的涂纸浆液。因此，发现了在开头所述的涂纸浆液。涂纸浆液的基本组分是粘合剂。合适的粘合剂是天然聚合物和合成聚合物。合适的天然聚合物例如是淀粉。合适的合成聚合物特别是可以通过烯属不饱和化合物(单体)的自由基聚合获得的聚合物。粘合剂优选是包含至少40重量％、优选至少60重量％、特别优选至少80重量％的所谓主要单体的聚合物。主要单体选自(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯，包含至多20个碳原子的羧酸的乙烯基酯，具有至多20个碳原子的乙烯基芳族化合物，烯属不饱和腈，乙烯基卤化物，含有1-10个碳原子的醇的乙烯基醚，具有2-8个碳原子和1或2个双键的脂族烃，或这些单体的混合物。例如，可以提到具有C1-C10烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己基酯。特别是，(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物也是合适的。具有1-20个碳原子的羧酸的乙烯基酯例如是月桂酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、叔碳酸乙烯基酯和乙酸乙烯基酯。合适的乙烯基芳族化合物是乙烯基甲苯、α-和p-甲基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯和优选苯乙烯。腈的例子是丙烯腈和甲基丙烯腈。乙烯基卤化物是被氯、氟或溴取代的烯属不饱和化合物，优选氯乙烯和偏二氯乙烯。例如，乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚可以作为乙烯基醚提到。优选的是包含1-4个碳原子的醇的乙烯基醚。作为具有2-8个碳原子和1或2个烯属双键的烃，可以提到乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯。优选的主要单体是(甲基)丙烯酸C1-C10烷基酯，以及所述(甲基)丙烯酸烷基酯与乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯)的混合物(包含这些主要单体的聚合物一起简称为聚丙烯酸酯)，或者具有2个双键的烃，特别是丁二烯，或者这些烃与乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯)的混合物(包含这些主要单体的聚合物一起简称为聚丁二烯)。在脂族烃(特别是丁二烯)与乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯)的混合物的情况下，其比例可以是例如10∶90至90∶10，特别是20∶80至80∶20。除了主要单体之外，聚合物可以含有具有至少一个酸基的单体(简称为酸单体)，例如具有羧基、磺基或膦酸基团的单体。羧基是优选的。例如，可以提到丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸或富马酸。上述的其它单体是例如含有羟基的单体，特别是(甲基)丙烯酸C1-C10羟基烷基酯和(甲基)丙烯酰胺。在聚丁二烯的情况下，特别优选的聚合物相应地由以下组分组成10-90重量％、优选20-70重量％的具有2个双键的脂族烃，特别是丁二烯，10-90重量％、优选30-80重量％的乙烯基芳族化合物，特别是苯乙烯，0-20重量％、优选0-10重量％的酸单体，0-20重量％、优选0-10重量％的其它单体；或者在聚丙烯酸酯的情况下，由以下组分组成10-95重量％、优选30-95重量％的(甲基)丙烯酸C1-C10烷基酯，0-60重量％、优选0-50重量％的乙烯基芳族化合物，特别是苯乙烯，0-20重量％、优选0-10重量％的酸单体，0-20重量％、优选0-10重量％的其它单体。所述聚丁二烯和聚丙烯酸酯都优选包含酸单体作为共聚单体，优选用量为1-5重量％。在聚丁二烯情况中的脂族烃的最大用量或者在聚丙烯酸酯情况中的(甲基)丙烯酸烷基酯的最大用量根据酸单体的最小量来减少。在优选的实施方案中，所述聚合物通过乳液聚合制备，所以所得的聚合物是乳液聚合物。但是，所述制备也可以例如通过溶液聚合和随后分散在水中进行。在乳液聚合的情况下，离子性和/或非离子性乳化剂和/或保护胶体或稳定剂用作表面活性物质。表面活性物质的用量通常是0.1-10重量％，基于要聚合的单体计。用于乳液聚合的水溶性引发剂例如是过氧二硫酸的铵盐和碱金属盐，例如过二硫酸钠，过氧化氢或有机过氧化物，例如氢过氧化叔丁基。所谓的氧化还原引发剂体系也是合适的。引发剂的用量通常是0.1-10重量％，优选0.5-5重量％，基于要聚合的单体计。还可以在乳液聚合中使用多种不同的引发剂。调节剂可以用于所述聚合中，用量例如是0-0.8重量份，基于100重量份要聚合的单体计，摩尔质量可以通过所述调节剂降低。例如，具有硫醇基团的化合物是合适的，例如叔丁基硫醇、巯基乙酸的乙基丙烯酸酯、巯基乙醇、巯基丙基三甲氧基硅烷或叔十二烷基硫醇。乳液聚合一般在30-130℃下进行，优选50-90℃。聚合介质可以仅仅由水组成，或由水和水混溶性液体(例如甲醇)的混合物组成。优选，仅仅使用水。乳液聚合可以按照间歇方法和以进料工艺的形式进行，包括分步或梯度工序。优选的是进料工艺，其中先称取一部分聚合批料，加热到聚合温度并部分聚合，然后在保持聚合的同时将其余的聚合批料加入聚合区域，通常经由多个空间分离的进料连续、分步或按照浓度梯度叠加地加入，其中一种或多种进料包含纯形式或乳化形式的单体。在聚合中，也可以先获取聚合物种子，例如为了更好地调节粒径。在自由基水乳液聚合过程中将引发剂加入聚合容器中的方式对于本领域技术人员而言是公知的。可以完全先在聚合容器内进行，或在自由基水乳液聚合的过程中按照其消耗的速率连续或分步地使用。具体而言，这取决于引发剂体系的化学性质和聚合温度。优选，先获取一部分，并以消耗速率将其余部分加入聚合区域中。为了除去残余单体，引发剂也通常在真正的乳液聚合结束之后加入，即，在单体的转化率达到至少95％之后。在进料过程中，各组分可以通过反应器底部之上、侧面或之下加入反应器中。在乳液聚合中，获得的聚合物水分散液通常具有15-75重量％、优选40-75重量％的固含量。合适的粘合剂也特别是不同粘合剂的混合物，例如合成和天然聚合物的混合物。本专利技术的涂纸浆液含有无机颜料作为基本组分。它们特别是白色颜料。可以提到例如二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石、白云石、粘土、膨润土、缎光白、碳酸钙(例如石灰、白垩、方解石、大理石和/或沉淀碳酸钙的形式)、硫酸钙和/或硫酸钡、氧化锌或涂布粘土。二氧化钛或碳酸钙是特别优选的。除了无机颜料之外，也可以同时使用有机颜料，例如WO 01/00712和WO 01/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含以下组分的含水涂纸浆液：－作为粘合剂的有机聚合物，和无机颜料，其中所述粘合剂是至少部分地以颜料－聚合物混杂物的形式存在，在所述颜料－聚合物混杂物中粘合剂以化学或物理方式结合到无机颜料上。

【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：J史密特图梅斯，C哈梅尔斯，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]