纸涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种纸涂料组合物，其包含：含有至少一种侧链聚合物的聚乙烯醇接枝共聚物，该侧链聚合物由至少一种含羧酸单体形成且接枝于聚乙烯醇上；以及选自由粘合剂、增稠剂及其组合组成的组中的另一组分。出乎意料地，与使用ＰＶＯＨ及羧化聚合物的共混物所获得的结果相比（其中这两种聚合物彼此在另一者不存在的情形下形成），该接枝共聚物提供了更好的增粘及保水性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纸涂料组合物。更具体而言，本专利技术涉及含有聚乙烯醇接枝共聚物 溶液的纸涂料组合物。
技术介绍
纸经涂布可改善其功能性质(例如，强度、挺度、吸墨性)及美学性质(例如， 白度、亮度)。纸涂料调配物通常称作纸色料或纸涂料液。用于调配纸涂料组合物的典 型成份包括水、无机填料、填料分散剂、粘合剂、共粘合剂、保水助剂及流变调节剂以 产生施用涂料的适当粘度分布。经常在涂料组合物中添加荧光染料(也称作光学增白剂(OBA)或荧光增白 剂(FWA))以赋予纸更白或更亮的外观。纸中所用的普通光学增白剂包括以商品名 TINOPAL (获自 Ciba，Basel, Switzerland)或BLANKOPHOR (获自 Lanxess Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania)出售的水溶性芪衍生物。这些光学增白剂的一些实例为 BLANKOPHOR 150P、TINOPAL ΑΒΡ , TINOPAL HST、 TINOPAL SPP 和 TINOPAL SK。当存在某些聚合物时，这些光学增白剂能在涂料中发挥最佳作用。所述聚合物 与所述增白剂相互作用以提高最佳波长下的荧光产率，从而赋予涂料亮白色外观。较高 亮度将增加纸的价值，并用亮度计对其进行定量测量。提供这种与增白剂相互作用的聚 合物称为光学增白剂载体。光学增白剂的供货商可提供与载体(例如，聚环氧乙烷或聚 乙烯醇(PVOH))混合的这些材料。例如，公开的欧洲专利0044995A1公开了使用PVOH 接枝衍生物改善微溶于水的光学增白剂在乳液中的分散性。PVOH是水溶性合成聚合物，其也用作共粘合剂。PVOH作为增白剂载体以及 碱溶性乳液聚合物作为流变调节剂的功效使得人们研发出由PVOH和碱溶性丙烯酸聚合 物形成的组合物。当前技术已显示出于方便最终用户的目的将聚乙烯醇作为其它聚合物组分(例 如用于纸涂料调配物中的流变调节剂或粘合剂)的一部分加入是可行的，因此不需要处 理独立的体系以及在纸涂料中添加聚乙烯醇。然而，相对于将其单独添加所获得的功效 而言，聚乙烯醇以及流变调节剂/保水助剂的功效基本上未改变，而且总生产成本通常 比单独采购这些材料要高。如果能增强聚乙烯醇或流变调节剂的功效，从而可降低聚 乙烯醇及流变调节剂/保水助剂的用量，因此使得这种组合物除了更方便外也可能更经 济，则这种组合物将更具吸引力。专利技术简述本专利技术通过在聚乙烯醇存在下使包含羧化单体的单体组合物聚合解决了上述需 要。获得的聚合物轻度接枝于该聚乙烯醇上。这些高酸含量聚合物并非本领域经常所见 的乳液或分散体，而是在其未经中和的酸性状态下以不透明胶体材料至几乎透明溶液的 可溶性聚合物形式存在。在酸性状态下，这些浓缩聚合物组合物具有可倾倒的粘度，但当少量添加至涂料中并中和时，其膨胀(expand)为非常有效的流变调节剂。本专利技术涉及包含合成聚合物流变调节剂及保水助剂的纸涂料组合物，所述合成 聚合物流变调节剂及保水助剂含有聚乙烯醇。因此，在第一方面中，本专利技术涉及一种纸涂料组合物，其包含含有至少一种 侧链聚合物的聚乙烯醇接枝共聚物，所述侧链聚合物由包含至少一种含羧酸单体以及任 选的其它单体的单体组合物形成且接枝到聚乙烯醇上；以及选自由粘合剂、增稠剂及其 组合所组成的组中的其它组分。所述聚合物组合物可起到流变调节剂、保水助剂及荧光增白剂(FWA)载体的作 用。出乎意料地，与使用PVOH和羧化聚合物的共混物(其中这两种聚合物彼此在另一 者不存在的情况下形成)所获得的结果相比，该接枝共聚物提供了更好的增粘效果和保 水性。这些新颖流变调节剂是比羧化聚合物与聚乙烯醇的相应共混物(其中该羧化聚合 物在不存在聚乙烯醇的情况下形成)更有效的涂料保水助剂和增粘剂。在第二方面中， 本专利技术涉及一种经涂布的纸基材，其包含至少一面用本专利技术纸涂料组合物涂布的原纸基 材。在第三方面中，本专利技术进一步涉及一种制造经涂布的纸基材的方法，其包括提 供原纸基材以及在该原纸基材的至少一面上涂覆本专利技术的纸涂料组合物。在第四方面中，本专利技术涉及一种制备本专利技术的纸涂料组合物的方法。应注意，本专利技术涉及所附的权利要求的所有可能组合。在下文的专利技术详述部分中将参照附图对本专利技术的上述和其它方面以及目的进行 更详细的阐述。附图说明图1所示的是GPC曲线组，其表示(曲线1)在无PVOH情况下聚合的丙烯酸 /乙酸乙烯酯(AA-VA)共聚物，(曲线2)丙烯酸/乙酸乙烯酯与PVOH的非接枝共混 物，及(曲线3)当在溶液条件下实施接枝聚合时的丙烯酸/乙酸乙烯酯共聚物。图2所示的是GPC曲线组，其表示(曲线4)在无PVOH情况下聚合的甲基 丙烯酸/丙烯酸乙酯(MMA-EA)共聚物，(曲线5)甲基丙烯酸/丙烯酸乙酯共聚物与 PVOH的非接枝共混物，及(曲线6)在PVOH存在下聚合的甲基丙烯酸/丙烯酸乙酯共 聚物。专利技术详述及优选实施方式本专利技术涉及用于(例如)涂布原纸基材至少一面的纸涂料组合物。如上所述， 为了提高纸涂料组合物的美学性质，经常在该组合物中添加光学增白剂(OBA)或荧光增 白剂(FWA)。另外，为了提高荧光产率以及赋予涂料亮白色外观，在这些组合物中加入 光学增白剂载体，例如聚环氧乙烷或聚乙烯醇(PVOH)。纸涂料组合物中另外加入的填料占纸涂料干重的大部分，通常多于80wt%。填 料包括，例如各种形式的粘土、碳酸钙或其混合物。也可添加滑石粉作为填料组分的一 部分。填料分散剂通常为具有小于10,000低分子量聚丙烯酸酯。 常规纸涂料通常也包含粘合剂。适当的粘合剂通常是水不溶性的疏水合成乳液 聚合物，例如苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-丙烯酸乳液共聚物或乙酸乙烯酯均聚物乳液。淀粉或改性淀粉也可用作与合成乳液聚合物组合使用的共粘合剂或单独用作粘合 剂。以高于2份、通常以约5份或更高份数使用的淀粉可提供粘度及保水性、以及与如 果存在的光学增白剂的某一有利的相互作用。以商品名ADMIRAL (获自 Hercules，Inc., Wilmington, Delaware 的纤维素醚)购得的羟乙基纤维素(HEC)提供流变性改善及在一定程度上承载光学增白剂及提供 保水性，但通常以小于1份使用，该用量不足以赋予与其它材料相当的亮度及保水性。PVOH是也用作共粘合剂的水溶性合成聚合物，其通常以2份或更多份存在。 在该用量下，PVOH能很好地起到提高光学增白的作用并提供保水性，但由于使涂布速 度降低从而可导致涂布机性能变差。当仅仅期望PVOH作为纸涂料光学增白剂载体时， 其是有成本效益的。当聚乙烯醇作为光学增白剂载体时仅需要约0.5 约1份的用量， 但在这种低PVOH用量下，仍需要其它添加剂以提供保水性和改善流变性。以商品名 FINFIX 购得的羧甲基纤维素(CMC)(获自 Metsa-Serla Chemicals Oy, Aanekoski， Finland)可在流变性改善、保水性以及使由荧光染料获得的亮度最大化在内的性质之间达 到良好平衡。为了获得与采用荧光染料相同的亮度，与CMC相比，仅需要约为一半(相同或 略少)的PVOH。碱溶性丙烯酸乳液增稠剂是非常有效的流变调节剂和保水助剂。这些增 稠剂可获得与CMC相同的涂料粘度，但可能仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸涂料组合物，其包含：　　－含有至少一种侧链聚合物的聚乙烯醇接枝共聚物，所述侧链聚合物由至少一种含羧酸单体形成，其中所述侧链聚合物接枝于聚乙烯醇上；及　　－选自由粘合剂、增稠剂及其组合所组成的组中的另一组分。

【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：CG戈尔，MC巴伦，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL