專利名稱：紙張涂布或粘合配制劑及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紙張涂布或粘合配制劑，更具體而言涉及用于紙張涂布或粘合配制劑中的共聚物乳液，及其制備方法。
背景技術(shù)：
紙張通常包括粘合劑和/或涂料以改善其光學(xué)和印刷性能。例如，合成膠乳可用作著色涂料的組分以提高紙張的強(qiáng)度和適印性。對(duì)于著色紙張涂布配制劑，固含量可通過(guò)在紙張涂布機(jī)中在改變應(yīng)力下影響涂料粘度及其流動(dòng)特性而影響涂布機(jī)中涂料的流動(dòng)性。為了獲得更好的印刷質(zhì)量，可能需要高的固含量以節(jié)省干燥能量和改善涂層保持性。也可能需要高的保水量以防止在施用和計(jì)量加入工藝步驟之間發(fā)生顯著脫水。當(dāng)具有合成膠乳的紙張涂布配制劑經(jīng)受高剪切時(shí)，例如在刮板式涂布機(jī)中，該配 制劑可表現(xiàn)出剪切稀化或剪切稠化特性。降低涂布配制劑中的固含量可降低剪切稠化，由此改善配制劑的流動(dòng)性，但所得涂層的質(zhì)量可不利地被較低固含量影響并且還可導(dǎo)致紙張基材中過(guò)量的水吸收，造成更多的斷紙情況?？稍诟裢飧叩墓毯肯铝鲃?dòng)的紙張涂布配制劑可促進(jìn)高質(zhì)量紙張的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率并降低能量成本。由于在高剪切速率下涂布配制劑的所得高粘度，常規(guī)合成膠乳在它們作為具有高固含量的紙張涂料中的用途方面可能受到限制。發(fā)明概述提供了紙張涂布或粘合配制劑，其包含共聚物水乳液，所述共聚物水乳液包括由一種或多種可共聚表面活性劑和一種或多種單體產(chǎn)生的共聚物。所述配制劑可具有的礦物填料和/或涂布顏料的總重量濃度為65重量％或更高。該一種或多種可共聚表面活性劑可為式I的可共聚表面活性劑
權(quán)利要求
1.一種紙張涂布或粘合配制劑，其包含水乳液，所述水乳液包含由一種或多種單體和至少一種式I的可共聚表面活性劑或其鹽產(chǎn)生的共聚物以及一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物，其中所述一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物的總重量濃度基于配制劑的總重量為65%或更高
2.根據(jù)權(quán)利要求I的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種單體選自苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、羧酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯腈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述共聚物選自純的丙烯酸基共聚物、苯乙烯丙烯酸基共聚物、苯乙烯丁二烯基共聚物和乙烯基丙烯酸基共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述共聚物包含純的丙烯酸基共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種單體中的至少一種選自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈及其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種單體包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種單體包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸2-乙基己酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種單體包含丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸丁酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種單體進(jìn)一步包含丙烯酸。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述共聚物由以下組分產(chǎn)生 39-79重量％第一(甲基)丙烯酸酯； 20-60重量％第二(甲基)丙烯酸酯； O.5-5重量％至少一種可共聚表面活性劑； O.5-6重量％衣康酸或(甲基)丙烯酸； 0-3重量％至少一種(甲基)丙烯酰胺；和 0-20重量％至少一種(甲基)丙烯腈。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述可共聚表面活性劑為式Ia的可共聚表面活性劑
12.根據(jù)權(quán)利要求11的紙張涂布或粘合配制劑，其中R1為Cltl-C14烷基，并且m為5-25。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述配制劑基本上不含非共聚用表面活性劑。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述共聚物具有-10° C至25° C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述配制劑具有100g/m2或更低的保水量，如施加至紙張時(shí)所測(cè)。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其中所述配制劑具有300秒或更長(zhǎng)的不流動(dòng)時(shí)間。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張涂布或粘合配制劑，其進(jìn)一步包含一種或多種增稠劑或分散劑。
18.—種包含纖維基質(zhì)和涂布或粘合組合物的紙張，所述涂布或粘合組合物包含由一種或多種單體和至少一種式I的可共聚表面活性劑或其鹽產(chǎn)生的共聚物
19.根據(jù)權(quán)利要求18的紙張，其中所述組合物進(jìn)一步包含一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物，其中所述一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物的總重量濃度基于組合物的總重量為65%或更高。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的紙張，其進(jìn)一步包含一種或多種增稠劑或分散劑。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張，其中所述一種或多種單體選自苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、羧酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯腈。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的紙張，其中所述共聚物選自純的丙烯酸基共聚物、苯乙烯丙烯酸基共聚物、苯乙烯丁二烯基共聚物和乙烯基丙烯酸基共聚物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的紙張，其中所述共聚物包含純的丙烯酸基共聚物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的紙張，其中所述一種或多種單體中的至少一種選自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈及其混合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的紙張，其中所述一種或多種單體包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的紙張，其中所述一種或多種單體包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸2-乙基己酯。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的紙張，其中所述一種或多種單體包含丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸丁酯。
28.根據(jù)權(quán)利要求25-27中任一項(xiàng)的紙張，其中所述一種或多種單體進(jìn)一步包含丙烯酸。
29.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張，其中所述可共聚表面活性劑為式Ia的可共聚表面活性劑
30.根據(jù)權(quán)利要求29的紙張，其中R1為Cltl-C14烷基，并且m為5-25。
31.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張，其中所述組合物基本上不含非共聚用表面活性劑。
32.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張，其中所述共聚物具有-10°C至25° C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
33.一種制備紙張涂布或粘合配制劑的方法，其包括使一種或多種單體和至少一種式I的可共聚表面活性劑或其鹽的混合物聚合以生產(chǎn)呈水分散體的共聚物，并且將分散體與一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物混合以生產(chǎn)紙張涂布或粘合配制劑，其中所述一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物的總重量濃度基于組合物的總重量為65%或更聞
34.一種制備紙張的方法，其包括形成纖維基質(zhì)，用包含水分散體的涂布或粘合組合物浸潰所述纖維基質(zhì)，所述水分散體包含由一種或多種單體和至少一種式I的可共聚表面活性劑或其鹽產(chǎn)生的共聚物，以及干燥經(jīng)浸潰的纖維基質(zhì)以生產(chǎn)紙張
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述組合物進(jìn)一步包含一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物，其中所述一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物的總重量濃度基于組合物的總重量為65%或更高。
全文摘要
提供了紙張涂布或粘合配制劑，其包含共聚物水乳液，所述共聚物水乳液包括由一種或多種式I的可共聚表面活性劑和一種或多種單體產(chǎn)生的共聚物。所述紙張涂布或粘合配制劑可包括一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物，其中一種或多種礦物填料、涂布顏料或其混合物的總重量濃度基于組合物的總重量為65%或更高。還公開(kāi)了涂布有所述紙張涂布或粘合配制劑的紙制品，所述紙張涂布或粘合配制劑的制備方法和經(jīng)涂布紙制品的制備方法。
文檔編號(hào)D21H19/56GK102834566SQ201180015509
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者P·C·哈耶斯 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司