细粒填料水悬浮体、其制备方法及其用于制备含流体纸的用途技术

至少部分被阴离子胶乳包覆的细分散填料的水悬浮体，其中所述悬浮体通过用至少一种阴离子胶乳处理细分散填料的水悬浮体而获得，所述阴离子胶乳包含至少一种含有膦酸或磷酸基团的聚合单体；所述水悬浮体的制备；及其作为纸料添加剂在通过纸料脱水制备含填料纸、含填料纸板箱或含填料波纹纸板中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细粒填料水悬浮体、其制备方法及其用于制备含流体纸的用途本专利技术涉及至少部分被聚合物包覆的细分散填料的水性浆体，其制备方法及其作 为纸料添加剂用于制备高干燥强度的含填料纸、含填料卡纸板及含填料板的用途。在制备含填料纸的过程中，将填料浆加入至纤维悬浮体，然后将其送至造纸机的 成型器。为了在纸张中保留尽可能多的填料，通常在填料/纤维悬浮体中加入助留剂或助 留剂体系。在纸中添加填料使造纸商实现了纸张性能的诸多改进。这些性能包括不透性、 白度、触感性能及适印性。此外，如果填料比纤维廉价，则填料的添加或增加填料的添加可降低纤维的比例， 从而降低纸的生产成本。与不含填料或填料含量较低的纸相比，含填料纸或填料含量特别 高的纸更容易干燥。这样，造纸机的运行速度更快，而且蒸汽消耗量更低，从而既提高了生 产率，又降低了成本。然而，在纤维悬浮体中添加填料也有缺点，这些缺点只能通过添加其它纸助剂来 部分补偿。对于给定的基重，可用的填料的量是有限制的。纸的强度性能通常是最重要的 参数，其限制了纸张中填料的量。其它因素，例如填料留着率、纸料悬浮体的滤水性以及在 助留及上胶过程中可能增加的化学需求，也都在此起一定作用。在一些情况下，通过使用干强度剂及湿强度剂，纸强度性能的损失可完全或部分 地得到补偿。常规的方法是，将阳离子淀粉作为干强度剂加入纸料中。也使用合成的干强度 剂及湿强度剂，例如基于阳离子及阴离子聚丙烯酰胺的强度剂。然而，在大多数情况下，添 加量及增强效果都受到限制。对由增加填料所引起的强度损失的补偿效果以及由此可切实 实现的填料增加也都受到同等程度的限制。此外，并非所有强度性能都得到同等程度的提 高，在一些情况下，它们并不能通过使用干强度剂而得到足够的提高。其中一个重要的实例 是撕裂传播强度，与其它强度参数相比，其仅受到使用淀粉或合成的干强度剂的轻微影响。 另一方面，纸张填料含量的增加通常对撕裂传播强度具有非常不利的负面影响。其它重要性能为纸的厚度及劲度。在相同的基重下，填料含量的增加导致纸密度 的增加及纸厚度的降低。后者导致纸张劲度大大降低。多数情况下，这种纸劲度的降低 无法仅通过使用干强度剂来补偿。经常地，有必要采取其它措施，例如降低叠式抛光单元 (polishing stack)中、砑光机中或造纸机干燥端中压制部分的机械压力。后者完全或部分 地补偿了填料增加所造成的厚度损失。DE-B-25 16 097公开了将具有正ζ电势的无机颗粒的水悬浮体与一种树脂的阴 离子胶乳混合，混合时，调节悬浮体中无机物质颗粒和胶乳中树脂的正负电荷的平衡，以使 基本所有树脂颗粒结合至无机物质颗粒的表面，从而使获得的被包覆颗粒的ζ电势基本 为0。然而，用胶乳处理无机颗粒需要用阳离子试剂(例如阳离子淀粉)对无机颗粒进行预 处理，以使其具有正ζ电势。在含填料纸的制备中，在纸料中加入水悬浮体。EP-B-O 573 458公开了一种制备用于生产含填料纸的细分散填料水性浆体的方 法，所述填料至少部分被聚合物包覆。在该法中，首先在填料的水性浆体中加入用于纸张的 阳离子强度剂、然后加入用于纸张的非离子和/或阴离子强度剂或用于纸的非离子或阴离子胶料。然而，阳离子起始材料的用量总是使细分散填料带有阳离子电荷。DE-A-198 21 089公开了一种制备至少部分被聚合物包覆的细分散填料的水性浆 体的另一种方法。该法中，在不存在用于纸的阳离子强度剂的情况下，用至少一种水分散体 形式的聚合物胶料处理填料水性浆体。然而，这类分散体总是包含聚合乳化剂，例如可降解 淀粉或合成聚合物。W0-A-03/074786公开了至少部分被聚合物包覆的细分填料的水性浆体。这些聚 合物为用于纸张涂布混料的粘合剂，其玻璃化转变温度在-40至+50°C范围内，优选地低于 6°C。其中公开的用于纸张涂布混料的粘合剂中不包括含有膦酸和/或磷酸基团的单体。本专利技术的一个目的是提供其它细分散填料水性浆体，在纸张制造中，与已知浆液 相比，其能使纸具有改善的断裂长度及适印性。此外，根据本专利技术方法制备的纸应具有高填 料含量及高干燥强度。根据本专利技术，该目的通过至少部分被阴离子胶乳所包覆的细分散填料的水性浆体 实现，所述水性浆体通过用至少一种阴离子胶乳处理细分散填料的水性浆体而得到，所述 阴离子胶乳包含以聚合单元的形式纳入的至少一种含有膦酸和/或磷酸基团的单体。本专利技术的水性浆体包含，例如，1至70重量％、优选5至50重量％、特别优选10 至40重量％的至少一种细分散填料。胶乳的量以所述填料为基准计为，例如0. 01至10重 量％，优选0. 1至5重量％，特别优选0.2至3重量％。本专利技术还涉及一种制备所述水性浆体的方法，将以填料为基准计0. 01至10重 量％的至少一种阴离子胶乳加入至少一种细分散填料的一种水性浆体中，或者将至少一种 细分散填料的水性浆体加入一种阴离子胶乳的水分散体中，各自将组分混合。本专利技术还涉及上述水性浆体作为纸料添加剂在通过纸料脱水制备高干燥强度的 含填料纸、含填料卡纸板或含填料板中的用途。本专利技术中，术语胶乳应理解为表示非水溶性共聚物，其优选以分散体或乳液的形 式使用。根据本专利技术，使用如下的阴离子胶乳，所述胶乳包含以聚合单元形式纳入的至少 一种含膦酸和/或磷酸基团的单体。本专利技术中，含膦酸和/或磷酸基团的单体应理解为既 表示具有游酸基团的那些，也表示其盐、酯及酸酐。所述胶乳优选含有至少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(a)。所述主要单体(a)选自(甲基)丙烯酸C1-C2tl烷基酯、包含最高达20个碳原子的 羧酸的乙烯基酯、含有最高达20个碳原子的乙烯基芳香族化合物、烯键式不饱和腈、乙烯 基卤化物、包含1至10个碳原子的醇的乙烯基醚、含有2至8个碳原子和一个或两个双键 的脂肪烃，或这些单体的混合物。可提及例如，含有C1-Cltl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、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯。特别是，(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物也合适。含有1至20个碳原子的羧酸的乙烯基酯为，例如十二烷酸乙烯酯、十八烷酸乙烯 酯、丙酸乙烯酯、versatic酸乙烯酯及乙酸乙烯酯。合适的含有最高达20个碳原子的乙烯基芳香族化合物为乙烯基甲苯、α -甲基苯乙烯及对甲基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯，优选苯乙烯。烯 键式不饱和腈的实例为丙烯腈及甲基丙烯腈。乙烯基卤化物为被氯、氟或溴取代的烯键式不饱和化合物，优选氯乙烯及偏二氯 乙火布ο例如，作为包含1至10个碳原子的醇的乙烯基醚，可提及乙烯基甲基醚或乙烯基 异丁基醚。优选包含1至4个碳原子的醇的乙烯基醚。作为含有2至8个碳原子和一个或两个烯键式双键的脂肪烃，可提及乙烯、丙烯、 丁二烯、异戊二烯及氯丁二烯。优选的主要单体(a)为(甲基)丙烯酸C1-C2tl烷基酯，以及(甲基)丙烯酸烷基 酯与乙烯基芳香族化合物(特别是苯乙烯)的混合物(也统称为聚丙烯酸酯胶乳)，或是含 有2个双键的烃类，特别是丁二烯，或者是这类烃与乙烯基芳香族化合物(特别是苯乙烯) 的混合物(也统称为聚丁二烯胶乳)。除了所述主要单体(a)，所述胶乳可包含其它单体(b)，例如含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种至少部分被阴离子胶乳包覆的细分散填料的水性浆体，其中所述水性浆体通过用至少一种阴离子胶乳处理细分散填料的水性浆体而获得，所述阴离子胶乳包含以聚合单元形式纳入的至少一种含有膦酸和／或磷酸基团的单体。

【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·施密特蒂默斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE