处理纸张表面的方法技术

本申请描述了一种处理纸张的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，其中采用由聚合物和无机固体微粒构成的粒子(复合粒子)涂覆纸张表面，无机固体微粒的重均粒度≤100nm。本专利技术还涉及一种，其中采用水分散体处理纸张表面，所述水分散体通过将聚合物水分散体与至少一种重均粒径≤100nm的分散无机固体微粒混合获得。纸张具有广泛用途。根据其最终用途，纸张必须能够易于书写或印刷(例如书写纸张、新闻印刷用纸、用于期刊、目录、书籍等等)，必须易吸收(例如棉纸，餐巾纸，厨房绉纸和卫生用纸)或必须很牢固，例如在印钞纸、圣经用纸、牛皮纸、电容纸或相纸的情况下。特别是在可以在其上书写和印刷的纸张的情况下和在很牢固的纸的情况下，经常将纸张表面进行额外处理以获得所需性能。特别地，将纸张表面采用纸张涂布滑剂涂布或采用纸张胶料处理。纸涂布滑剂主要包含聚合物粘合剂，一种或多种颜料和各种另外的助剂。通过采用纸涂布滑剂涂布，原纸获得了具有改进的可印刷性的牢固、平滑的白色表面。纸涂布滑剂中常用的粘合剂通常为丙烯酸酯或苯乙烯/丁二烯共聚物。相应的纸涂布滑剂描述于，例如 WO97/00776、EP-A1101425 或EP-A1132521。纸张胶料通常为无颜料的粘合剂，例如淀粉、蛋白质、松香胶料和聚合物水分散体，并且特别是描述于，例如 EP-A307816、EP-A735065、DE-A3627494和DE-A10039388中的含有淀粉的聚合物水分散体。由于施胶，特别使纤维结构得以巩固，并因此改进了耐水性和可书写性和可印刷性。此外，更好地固定颜料和填料。本专利技术的目的是提供一种纸张表面改性的新方法。我们已发现上述目的可通过开始时定义的方法达到。在本文中，纸张可理解为一种材料，所述材料根据DIN 6730(1985年8月)为薄片状并且基本上包含主要是植物来源的纤维并且通过使含有各种助剂的纤维悬浮液在网(wire)上排水，然后将如此获得的纤维毡压实并使其干燥。所用的助剂是，例如本领域技术人员已知的填料、染料、颜料、粘合剂、荧光增白剂、助留剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、粘滑控制剂、增塑剂、防粘结剂、抗静电剂、疏水剂等等。对于获得的薄片状材料而言根据所达到的纸张定量，还使用术语原纸(纸张定量≤225g/m2)或粗制纸板(纸张定量＞225g/m2)。另一种通用术语为纸板，其纸张定量为约150-600g/m2，包括原纸和粗制纸板。为了简化，以下术语原纸包括原纸、粗制纸板和纸板。通常，原纸还通过涂布处理或将其转化为可立即使用的形式。涂布纸张应理解为采用主要包含颜料和粘合剂的含水涂布滑剂单面或双面涂布。根据涂布滑剂的类型，获得的涂层厚度或生产的纸张级别，为了上述目的使用了各种涂布方法，例如本领域技术人员已知的辊涂、刮涂、气刷或流延涂布方法，在每一情况下后面均有干燥步骤。如此处理的纸张称作涂布纸张。处理纸张的另一种方法包括采用胶料处理纸张表面。如此处理的纸张称作施胶纸张。必要特征在于，新的方法既适用于原纸又适用于涂布和施胶纸张。在一个实施方案中，将复合粒子以复合粒子水分散体的形式施涂到纸张表面上(方法1)。复合粒子的水分散体通常是已知的。它们是流体体系，所述流体体系包含由多个由缠结的聚合物链构成的聚合物球，即聚合物基体，和无机固体微粒构成的粒子作为以分散分布存在并且在含水分散介质中的分散相。复合粒子的直径通常为30-5000nm。呈复合粒子水分散体形式的复合粒子及其制备方法对于本领域技术人员而言是已知的并且公开于，例如 US-A3,544,500、US-A4,421,660、US-A4,608,401、US-A4,981,882、EP-A104498、EP-A505230、EP-A572128、GB-A2227739、WO0118081、WO0129106和Long等，天津大学学报，4(1991)，10-14、Bourgeat-Lami等，Die Angewandte MakromolekulareChemie242(1996)，105-122、Paulke等，Synthesis Studies of ParamagneticPolystyrene Latex Particles in Scientific and Clinical Applications ofMagnetic Carriers，第69-76页，Plenum Press，纽约，1997、Armes等，Advanced Materials11第5期(1995)，408-410中。例如，根据本专利技术，根据公开于WO03000760中的方法制备的复合粒子水分散体也是适合的。上述方法包含将至少一种烯属不饱和单体分散在水介质中并且通过含水自由基乳液聚合法使其在至少一种分散的无机固体微粒和至少一种阴离子、阳离子和非离子分散剂的存在下借助于至少一种自由基聚合引发剂聚合。a)使用至少一种无机固体的稳定水分散体，所述水分散体初始固体浓度为≥1重量％，基于至少一种无机固体的水分散体，在其制备之后1小时仍包含多于90重量％的呈分散形式的原本分散的固体，并且其分散的固体粒子具有的直径为≤100nm，b)分散的至少一种无机固体的固体粒子，其在pH相当于开始添加分散剂之前的含水反应介质的pH下在标准氯化钾水溶液中具有非零的电泳淌度，c)在开始添加至少一种烯属不饱和单体之前将至少一种阴离子、阳离子和非离子分散剂添加到固体粒子水分散体中，d)其后将总量的0.01-3重量％的至少一种单体添加到固体粒子水分散体中并使其聚合至转化率为至少90％和e)然后将剩余量的至少一种单体在聚合条件下以其消耗速率连续添加。适用于上述方法的是所有那些形成稳定的水分散体的无机固体微粒，所述微粒具有的初始固体浓度为≥1重量％，基于至少一种无机固体的水分散体，在不搅拌或摇动的情况下在其制备之后1小时仍包含多于90重量％的呈分散形式的原本分散的固体，并且所述微粒的分散固体粒子具有的直径≤100nm，并且另外在相当于开始添加分散剂之前的含水反应介质的pH下具有非零的电泳淌度。初始固体浓度和1小时之后的固体浓度的定量测定以及粒径的测定通过分析超速离心法实现(关于这一方面，参见S.E.Harding等，AnalyticalUltracentrifugation in Biochemistry and Polymer Science，Royal Society ofChemistry，Cambridge，Great Britain 1992，第10章，Analysis of PolymerDispersions with an Eight-Cell-AUC-MultiplexerHigh Resolution ParticleSize Distribution and Density Gradient Techniques，W.Mchtle，第147-175页)。在粒径的情况下所规定的值相当于d50值。测定电泳淌度的方法对于本领域技术人员而言是已知的(参见，例如R.J.Hunter，Introduction to Modern Colloid Science，第8.4部分，第241-248页，Oxford University Press，Oxford，1993和K.Oka和K.Furus本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理纸张表面的方法，其中使纸张表面涂布有粒子（复合粒子），所述粒子由聚合物和无机固体微粒构成，无机固体微粒的重均粒度≤１００ｎｍ。

【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：H威瑟，H科勒纳，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]