專利名稱:用于流延涂布法的紙張涂敷漿料的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種含有無機顏料和作為粘合劑的聚合物水分散體的紙張涂敷漿料,其中該聚合物分散體可以通過乳液聚合烯屬不飽和化合物(單體)而得到,并且該紙張涂敷漿料在35℃以上膠凝,即該紙張涂敷漿料在35-60℃下的粘度至少為其在30℃下的粘度的兩倍。
本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)涂布紙的方法。
具有非常高光澤度和光滑度的高質(zhì)量紙張,例如用于裝飾性包裝或禮品卡或標簽的紙張的生產(chǎn)通常通過流延涂布法來進行。流延涂布法例如描述于US3356517中。
用于流延涂布法的紙張涂敷漿料含有具有等電點的蛋白質(zhì),尤其是酪蛋白作為粘合劑。該蛋白質(zhì)尤其引起紙張涂敷漿料在流延涂布法中膠凝。
在流延涂布法中,將紙張涂敷漿料施涂于原紙上并在50-80℃下部分干燥。將仍潮濕的涂布紙在熱印輥,通常是鉻印輥上壓延,印輥的溫度優(yōu)選高于90℃但低于150℃。這里的酪蛋白膠凝允許不損壞紙張而進行壓延且允許生產(chǎn)具有特殊性能如具有光澤度和光滑度的紙張。
迄今為止,流延涂布法依賴于合適蛋白質(zhì),通常是酪蛋白的使用。
因此,需要適于流延涂布法且允許生產(chǎn)具有相同高質(zhì)量外觀的紙張的其它紙張涂敷漿料。
熱敏性聚合物分散體,即粘度高度依賴于溫度的聚合物分散體例如公開于DE2400428中。它們被推薦用于各種應用,尤其是作為纖維網(wǎng)的粘合劑。
本發(fā)明的目的是提供用于流延涂布法的其它紙張涂敷漿料。該紙張涂敷漿料應使紙張具有非常高的光澤度、高光滑度和良好的可印性。
我們發(fā)現(xiàn)該目的由開頭所定義的紙張涂敷漿料實現(xiàn)。
本發(fā)明紙張涂敷漿料的必要特征在于整個紙張涂敷漿料在35-60℃下膠凝,即整個紙張涂敷漿料的粘度在該溫度范圍內(nèi)陡然增加到該紙張涂敷漿料在30℃下的粘度值的至少2倍,優(yōu)選至少2.5倍,尤其是至少3倍,尤其是增加到在35℃下的值的對應倍數(shù)。
該紙張涂敷漿料在30℃以下或在35℃以下,尤其是30-10℃下的粘度通常為100-1500,優(yōu)選200-1000mPa.s。該粘度在該范圍內(nèi)通常并不非常依賴于溫度。在35℃以上發(fā)生膠凝。
粘度隨后在35-60℃的范圍內(nèi)增加到上述倍數(shù)。高于60℃,通常甚至高于約50℃,該增加停止且溫度依賴性顯著更低。粘度作為溫度的函數(shù)的繪圖通常在35-60℃的范圍內(nèi)呈現(xiàn)S形曲線,該曲線的特征在于在膠凝范圍的中間出現(xiàn)拐點(稱為膠凝點)。
粘度優(yōu)選以Brookfield粘度測量(在100rpm下)并以mPa.s表示。
該紙張涂敷漿料含有作為主要成分的聚合物水分散體作為粘合劑。
聚合物材料可以通過乳液聚合烯屬不飽和化合物(單體)得到。
分散在該水分散體中的聚合物(下文簡稱為聚合物)由至少40重量%,尤其是至少60重量%,特別優(yōu)選至少80重量%的主單體構成,該主單體選自(甲基)丙烯酸C1-C20-烷基酯、至多20個碳原子的乙烯基酯、烯屬不飽和腈類、乙烯基鹵化物、1-10個碳原子的醇的乙烯基醚、具有2-8個碳原子和一個或兩個雙鍵的脂族烴或這些單體的混合物。
實例是具有C1-C10烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,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-乙基己酯。
具體來說,(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物也是合適的。
具有1-20個碳原子的羧酸的乙烯基酯例如為月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、支鏈烷烴羧酸乙烯酯和乙酸乙烯酯。
合適的乙烯基芳族化合物為乙烯基甲苯、α-和β-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,優(yōu)選苯乙烯。腈類的實例為丙烯腈和甲基丙烯腈。
乙烯基鹵化物為氯、氟或溴取代的烯屬不飽和化合物,優(yōu)選氯乙烯和偏二氯乙烯。
乙烯基醚的實例是乙烯基·甲基醚和乙烯基·異丁基醚。優(yōu)選具有1-4個碳原子的醇的乙烯基醚。
具有2-8個碳原子和一個雙鍵的烴的實例是乙烯和丙烯,而具有至少兩個,優(yōu)選共軛的雙鍵的脂族烴為C4-C8烴,如丁二烯、異戊二烯或氯丁二烯。
優(yōu)選以(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯,尤其是(甲基)丙烯酸C1-C10烷基酯或這些(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物以及乙烯基芳族化合物作為主單體的聚合物(聚丙烯酸酯粘合劑)。
另外,同樣優(yōu)選以具有4-8個碳原子和兩個共軛雙鍵的脂族烴或這些脂族烴的混合物以及乙烯基芳族化合物,尤其是苯乙烯作為主單體的聚合物(苯乙烯(S)-丁二烯(B)粘合劑)。
除了主單體外,通過自由基聚合得到的聚合物可以含有其它單體作為結構組分,例如具有羧基、磺基或膦酸基的單體。優(yōu)選羧基。實例為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸和富馬酸。
其它單體例如還有含羥基的單體,尤其是(甲基)丙烯酸C1-C10-羥烷基酯,以及(甲基)丙烯酰胺。
此外,還可提及苯氧基乙基乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和氨基(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯作為其它單體。
尤其在聚丙烯酸酯粘合劑情況下,其它單體的實例還有交聯(lián)單體,如二乙烯基苯。
在優(yōu)選實施方案中,聚合物通過乳液聚合制備,因此產(chǎn)物為乳液聚合物。
然而,例如也可通過溶液聚合,并然后在水中分散來進行制備。
在乳液聚合中,將離子型和/或非離子型乳化劑和/或保護性膠體或穩(wěn)定劑用作表面活性化合物。
合適的保護性膠體的詳細描述可以在Houben-Weyl,Methoden derorganischen Chemie(有機化學方法),第XIV/1卷,MakromolekulareStoffe(大分子物質(zhì)),Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart,1961,第411-420頁中找到。合適的乳化劑是陰離子型、陽離子型和非離子型乳化劑。優(yōu)選僅將與保護性膠體不同的是分子量通常低于2000g/mol的乳化劑用作伴隨的表面活性物質(zhì)。當使用表面活性物質(zhì)的混合物時,各組分當然必須相互相容,在對相容性有懷疑時,可以通過幾個初步實驗進行檢測。優(yōu)選將陰離子型和非離子型乳化劑用作表面活性物質(zhì)。常規(guī)的伴隨乳化劑例如為乙氧基化脂肪醇(乙氧基化程度3-50,烷基C8-C36),乙氧基化單-、二-和三烷基酚(乙氧基化程度3-50,烷基C4-C9),磺基琥珀酸二烷基酯的堿金屬鹽,硫酸烷基酯(烷基C8-C12)的堿金屬鹽和銨鹽,乙氧基化鏈烷醇(乙氧基化程度4-30,烷基C12-C18)的堿金屬鹽和銨鹽,乙氧基化烷基酚(乙氧基化程度3-50,烷基C4-C9)的堿金屬鹽和銨鹽,鏈烷磺酸(烷基C12-C18)的堿金屬鹽和銨鹽以及烷基芳基磺酸(烷基C9-C18)的堿金屬鹽和銨鹽。
其它合適的乳化劑是式II化合物 其中R5和R6為氫或C4-C14烷基但不同時為氫,以及X和Y可以為堿金屬離子和/或銨離子。優(yōu)選R5和R6為具有6-18個,尤其是6、12或16個碳原子的線性或支化烷基,或氫,但R5和R6不同時為氫。X和Y優(yōu)選為鈉離子、鉀離子或銨離子,特別優(yōu)選鈉離子。特別有利的化合物II是其中X和Y為鈉,R5為具有12個碳原子的支化烷基且R6為氫或R5的那些。通常使用含有50-90重量%單烷基化產(chǎn)物的工業(yè)混合物,例如Dowfax2A1(Dow Chemical Company的商標)。
合適的乳化劑也描述于Houben-Weyl,Methoden der organischenChemie,第14/1卷,Makromolekulare Stoffe,Georg Thieme Verlag,Stuttgart,1961,第192-208中。
乳化劑的商品名例如是Dowfax2 A1、EmulanNP 50、DextrolOC50乳化劑、825乳化劑、825S乳化劑,EmulanOG、TexaponNSO、Nekanil904 S、LumitenI-RA、Lumiten E 3065、Disponil FES 77、Lutensol AT 18、Steinapol VSL和Emulphor NPS 25。
表面活性物質(zhì)基于待聚合單體通常以0.1-10重量%,優(yōu)選0.2-5重量%的量使用。
用于乳液聚合的水溶性引發(fā)劑例如是過二硫酸的銨鹽和堿金屬鹽,例如過二硫酸鈉,過氧化氫或有機過氧化物,如過氧化氫叔丁基。
還原-氧化(氧化還原)引發(fā)劑體系也是合適的。
氧化還原引發(fā)劑體系由至少一種通常為無機的還原劑和一種無機或有機氧化劑組成。
氧化性組分例如包括上述用于乳液聚合的引發(fā)劑。
還原性組分例如為亞硫酸的堿金屬鹽,如亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉,焦亞硫酸的堿金屬鹽,如焦亞硫酸鈉,脂族醛和酮的亞硫酸氫鹽加成化合物,如丙酮亞硫酸氫鹽,或還原劑如羥甲基亞磺酸及其鹽,或抗壞血酸。氧化還原引發(fā)劑體系可以在可溶性金屬化合物存在下使用,該金屬化合物的金屬組分可以多種價態(tài)存在。
常規(guī)氧化還原引發(fā)劑體系例如為抗壞血酸/硫酸鐵(II)/過二硫酸鈉、過氧化氫叔丁基/焦亞硫酸鈉、過氧化氫叔丁基/羥甲基亞磺酸鈉。各組分,例如還原性組分也可為混合物,例如羥甲基亞磺酸的鈉鹽與焦亞硫酸鈉的混合物。
所述化合物通常以水溶液形式使用,其中濃度下限由在分散體中可接受的水量決定,而濃度上限由相關化合物在水中的溶解性決定。通常而言,該濃度基于該溶液為0.1-30重量%,優(yōu)選0.5-20重量%,特別優(yōu)選1.0-10重量%。
引發(fā)劑的量基于待聚合單體通常為0.1-10重量%,優(yōu)選0.5-5重量%。在乳液聚合中也可使用多種不同引發(fā)劑。
在聚合中,可以使用調(diào)節(jié)劑,其量基于100重量份待聚合單體例如為0-1.2重量份,由此使摩爾質(zhì)量降低。調(diào)節(jié)劑例如為具有硫羥基的化合物,如叔丁基硫醇、巰基乙酸乙酯、巰基乙炔醇、巰基丙基三甲氧基硅烷或叔十二烷基硫醇。
乳液聚合通常在30-130℃,優(yōu)選50-90℃下進行。聚合介質(zhì)可以僅由水組成或由水和與其混溶的液體如甲醇的混合物組成。優(yōu)選僅使用水。乳液聚合可以以分批法進行,也可以以進料法進行,其包括分步或梯度程序。優(yōu)選進料方法,其中首先放入一部分聚合批料,將其加熱到聚合溫度并聚合,然后在聚合的同時將剩余的聚合批料連續(xù)、分步或以濃度梯度疊加的方式供入聚合區(qū)中,該供入通常經(jīng)由多個空間上隔開的進料進行,其中一種或多種所述進料含有純凈或呈乳化形式的單體。在該聚合中,也可以首先放入聚合物,例如為了更易于形成粒度。
在自由基水相聚合過程中將引發(fā)劑加入聚合容器中的方式對本領域普通技術人員來說是已知的??梢允紫葘⒁l(fā)劑全部放入聚合容器中或以其在自由基水乳液聚合過程中消耗的速率連續(xù)或分步使用。這具體取決于引發(fā)劑體系的化學性質(zhì)以及聚合溫度。優(yōu)選首先放入一部分并將剩余引發(fā)劑以其消耗速率加入聚合區(qū)中。
為了除去殘留單體,通常也在實際乳液聚合結束后加入引發(fā)劑,即在單體轉(zhuǎn)化至少95%以后加入。
在進料法中,各組分可以從上面、從側面或通過反應器底座從下面加入反應器中。
在乳液聚合中,得到聚合物的水分散體,其固含量通常為15-75重量%,優(yōu)選40-75重量%。
為使反應器具有高時空產(chǎn)率,優(yōu)選固含量非常高的分散體。為了能夠獲得>60重量%的固含量,應形成雙峰型或多峰型粒度分布,因為不這樣的話粘度將太高且分散體不能處理。可以通過加入種子(EP81083)、加入過量的乳化劑或加入微粒乳狀液而產(chǎn)生新顆粒。在高固含量下,伴隨低粘度的另一優(yōu)點是在高固含量下的涂敷性能得到改進。新顆粒的產(chǎn)生可以在任何所需時間進行。這取決于獲得低粘度所需的粒度分布。
由此制備的聚合物優(yōu)選以其水分散體形式使用。
該聚合物或該乳液聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為-60℃至+60℃,特別優(yōu)選-30℃至+30℃,非常特別優(yōu)選-20℃至+10℃。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以通過常規(guī)方法如差熱分析或差示掃描量熱法(參見例如ASTM3418/82,中點溫度)測定。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料的另一重要成分是顏料,尤其是白色顏料,其后來賦予涂布紙以特別理想的顏色。
已知的白色顏料例如為硫酸鋇、碳酸鈣、磺基鋁酸鈣、高嶺土、滑石、二氧化鈦、氧化鋅、白堊、涂布級瓷土和緞光白。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料若需要還可含有助劑如增稠劑、消泡劑、殺生物劑以及輔助粘合劑或助粘合劑,如淀粉或纖維素。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料主要包含顏料。因此,該紙張涂敷漿料通常基于100重量份顏料含有1-40重量份,優(yōu)選8-25重量份聚合物(固體,即不含水)。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料基于100重量份顏料優(yōu)選含有低于3重量份的蛋白質(zhì),例如酪蛋白;特別優(yōu)選它含有低于1重量份的蛋白質(zhì),非常特別優(yōu)選不含蛋白質(zhì),例如不含酪蛋白。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料甚至在不含酪蛋白或不含其它蛋白質(zhì)作為粘合劑時也表現(xiàn)出整個紙張涂敷漿料的膠凝(見上文)。
為此,該紙張涂敷漿料的至少一種成分或該紙張涂敷漿料的成分之一的至少一種結構組分優(yōu)選具有依賴于溫度的透光率,從而存在由溫度T1(較低溫度)和T2(較高溫度)界定的溫度范圍,在該溫度范圍內(nèi)含有該成分或該結構組分的水溶液的透光率降低至低于T1下的透光率的80%。
溫度范圍T1-T2優(yōu)選不大于15℃,尤其不大于10℃。
該成分或該成分的結構組分(下文總稱為具有依賴于溫度的透光率的組分)的透光率在該溫度范圍內(nèi)降低到低于T1下的透光率的80%,尤其是低于50%,非常特別優(yōu)選低于30%。
溫度范圍T1-T2優(yōu)選與其中粘度增加,即紙張涂敷漿料膠凝的溫度范圍相同。
濁度使用各組分在水中的5重量%濃度溶液或乳液測定。
若具有依賴于溫度的透光率的組分是作為聚合物成分的單體,則不將該單體本身,而是將其均聚物用于濁度測定,該均聚物的數(shù)均分子量為1000-20 000(凝膠滲透色譜法,H2O,丙烯酰胺標準)。
優(yōu)選具有依賴于溫度的透光率的組分是a)加入分散體中作為添加劑的聚合化合物,b)用于穩(wěn)定聚合物的乳化劑,該乳化劑優(yōu)選在聚合過程本身中使用,或c)作為聚合物的結構組分的單體。
合適的聚合化合物a)尤其是因其在水中的溫度依賴性溶解性而具有相應濁度范圍T1-T2的那些。
實例尤其是含有烷氧基,優(yōu)選氧化乙烯或氧化丙烯基團,季銨基團、硅氧烷基團(Si-O)或這些基團的結合的化合物。
例如,合適的是具有至少2個,優(yōu)選至少4個季銨基團的化合物,尤其是式I的那些 其中R1、R2和R4相互獨立地為氫原子或優(yōu)選具有1-10個碳原子的一價有機基團且R3為具有1-10個碳原子的二價有機基團。
實例是帶有烯化氧側基的化合物,如聚乙烯基醚。
聚硅氧烷也是特別合適的。
特別合適的是具有上述基團組合的化合物a),尤其是具有銨基和烯化氧基團的那些或具有硅氧烷基團和烯化氧基團的那些。
例如,可以市購聚乙烯基醚/聚硅氧烷嵌段共聚物(TEGO促凝劑,Goldschmidt)。
該聚合化合物的分子量通常為500-50 000g/mol(數(shù)均分子量,由凝膠滲透色譜法測定,PEG標準,溶劑為H2O)。
特別優(yōu)選數(shù)均分子量低于10 000g/mol,尤其低于5 000g/mol或低于3000g/mol的低分子量化合物a)。
優(yōu)選的化合物a)基于100g化合物a)含有0.05-40g呈硅氧烷基團形式的硅(Si)和/或0.1-30g呈烷氧基形式的氧和/或0.05-20g呈季銨基團形式的氮。呈上述基團形式的硅、氧和/或氮的總量優(yōu)選為0.1-40g/100g;它們的最低總含量為每100g化合物a)特別優(yōu)選含0.5g,尤其含2g,非常特別優(yōu)選含5g,且硅、氧和氮的總量優(yōu)選不超過30g。
乳化劑b)的實例是同樣含有至少一個硅氧烷基團、銨基或烯化氧基團的乳化劑。
單體c)例如為N-異丙基丙烯酰胺。
優(yōu)選將具有依賴于溫度的透光率的組分a)與離子穩(wěn)定的聚合物分散體結合使用。
優(yōu)選硫酸根或氨基磺酸根適于聚合物分散體的離子穩(wěn)定化。尤其在乳液聚合中使用具有這類基團的乳化劑(見上文)。
化合物a)的量優(yōu)選每100重量份聚合物含0.5-10重量份,特別優(yōu)選1-5重量份。
為了制備本發(fā)明的紙張涂敷漿料,可以將各成分以已知方式混合。
該紙張涂敷漿料為含水紙張涂敷漿料。水含量可以根據(jù)所需粘度或流平性來設定。
優(yōu)選將該紙張涂敷漿料的pH調(diào)至大于7,尤其是大于8。
該紙張涂敷漿料適于涂敷例如紙張或紙板。于是,可將該紙張涂敷漿料以常規(guī)方法施涂于待涂敷的紙張或紙板上。
施涂量通常為1-30g/m2,優(yōu)選10-25g/m2(固體,不含水)。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料特別適于流延涂布法。
這些涂敷方法的主要特征在于該紙張涂敷漿料在涂敷方法過程中膠凝,并且使涂布紙與金屬印輥,優(yōu)選鉻印輥接觸,尤其是在該印輥上壓延。
已知的流延涂布法是Warren法和Champion法。
流延涂布法的共同步驟是
-首先將原紙用紙張涂敷漿料涂敷,-干燥涂層,優(yōu)選在涂層中殘留殘余水,和-然后在金屬印輥,優(yōu)選鉻印輥上壓延涂布紙。
為了壓延,優(yōu)選首先使涂布紙在壓力輥上通過,該壓力輥將涂布紙壓向金屬印輥。
若需要,在壓延之前或壓延過程中加入水,以保持涂層潮濕。
金屬印輥的溫度優(yōu)選為90-150℃。
作為流延涂布法的結果,涂布紙獲得特殊的性能,如高光澤度和高光滑度。該紙張?zhí)貏e適合作為裝飾性紙或高質(zhì)量包裝紙或標簽,例如用于香水、用于宣傳目的等。
本發(fā)明的紙張涂敷漿料非常適于流延涂布法。用本發(fā)明紙張涂敷漿料涂布的紙張顯著具有理想的性能,如光澤度和光滑度。
涂布紙可以容易地通過常規(guī)印刷方法如膠版印刷、活版印刷或照相凹版印刷方法印刷。
實施例1)膠乳的制備膠乳1首先將300g水、32g 33重量%濃度的聚合物(d5030nm)和10%引發(fā)劑溶液(進料2)放入聚合容器中并加熱到70℃。
然后在5.5小時內(nèi)經(jīng)由兩個獨立的進料同時開始加入該單體乳液和剩余量的引發(fā)劑溶液,同時保持該聚合容器中的溫度。在單體加料結束后,冷卻到60℃,并在2小時內(nèi)加入在70g水中的4g過氧化氫叔丁基以及2.5g丙酮和7g 40重量%濃度的焦亞硫酸鈉溶液在84g水中的溶液,同時保持該溫度。然后加入60g 25重量%濃度的氫氧化鈉溶液。然后冷卻到室溫。
進料1970g 軟化水24g月桂基硫酸鈉,28重量%濃度的水溶液
700g苯乙烯100g丙烯腈630g丁二烯15g 叔十二烷基硫醇45g 甲基丙烯酸10g 25重量%濃度的氫氧化鈉水溶液進料215.0g 在210g水中的過二硫酸鈉該分散體的固含量為約50重量%。透光率為44%。重均粒度d50為170nm。pH為6.2,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為5℃。
膠乳2首先將321g水、22.3g 33重量%濃度的聚合物(d5030nm)、180g丙烯腈和180g丁二烯放入聚合容器中并加熱到65℃。當達到所需溫度時,以10重量%濃度水溶液形式加入2.25g過二硫酸鈉以引發(fā)反應。
然后在6小時內(nèi)經(jīng)由兩個獨立的進料同時開始加入該單體乳液和在27g水中的2.25g過二硫酸鈉,同時保持該聚合容器中的溫度。在單體加料結束后,在2小時內(nèi)加入在70g水中的4g過氧化氫叔丁基以及2.5g丙酮和7g 40重量%濃度的焦亞硫酸鈉溶液在84g水中的溶液,同時保持該溫度。然后加入23g 10重量%濃度的氫氧化鈉溶液。然后冷卻到室溫。
單體乳液860g軟化水60g 月桂基硫酸鈉,15重量%濃度的水溶液735g丁二烯210g丙烯腈150g苯乙烯45g 甲基丙烯酸12g 叔十二烷基硫醇該分散體的固含量為約50重量%。透光率為60%。重均粒度d50為180nm。pH為7.7,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-15℃。
膠乳3類似于膠乳2,不同的是代替月桂基硫酸鈉,在單體乳液中使用112gTexapon K30(乙氧基化烷基硫酸鈉,Henkel)在水中的40重量%濃度溶液。
膠乳4類似于膠乳3,不同的是在單體乳液中使用620g丁二烯和265g苯乙烯。
該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為2℃。
2)紙張涂敷漿料的配方通過混合根據(jù)表1的各成分而制備紙張涂敷漿料。
表1
*用于對比1白色顏料2TEGO促凝劑4710,購自Goldschmidt,濁化溫度為40℃(硅氧烷/乙烯基醚嵌段共聚物)膠凝如上在說明書中所述測量紙張涂敷漿料的粘度并確定膠凝點。
實施例 膠凝點/℃1 402 -3 354 375 366 383.其它實施例膠乳5類似于膠乳2,不同的是最初放入120g丙烯腈、30g苯乙烯和180g丁二烯;代替月桂基硫酸鈉,單體乳液含有113g 40%濃度的乳化劑K30在水中的溶液、210g苯乙烯和180g丙烯腈,但其它方面與膠乳2相同。在冷卻反應混合物后,向其中加入37g 40%濃度的乳化劑K30在水中的溶液。
該分散體的固含量為約50重量%。透光率為50%。重均粒度d50為180nm。pH為7.8,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-24℃。
膠乳6類似于膠乳5,不同的是最初放入的混合物含有120g而不是180g丁二烯;進料含有375g而不是210g苯乙烯和630g而不是735g丁二烯;其它方面與膠乳5相同。
該分散體的固含量為45重量%。透光率為50%。重均粒度d50為185nm。pH為7.1,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-5℃。
4.通過流延涂布法生產(chǎn)涂布紙借助包括施涂單元、壓力輥和鉻印輥的實驗室流延涂布設備來生產(chǎn)涂布紙。
然后根據(jù)Lehmann測量涂布紙的光澤度。
1白色顏料2TEGO促凝劑4710,Goldschmidt AG得到的光澤度高度對應于通過流延涂布法得到的高質(zhì)量紙張必須滿足的要求。
權利要求
1.一種含有無機顏料和作為粘合劑的聚合物水分散體的紙張涂敷漿料,其中該聚合物分散體可通過乳液聚合烯屬不飽和化合物(單體)而得到,并且該紙張涂敷漿料在35℃以上膠凝,即該紙張涂敷漿料在35-60℃下的粘度至少為其在30℃下的粘度的兩倍。
2.根據(jù)權利要求1的紙張涂敷漿料,其中該紙張涂敷漿料的至少一種成分或該紙張涂敷漿料的成分之一的至少一種結構組分具有依賴于溫度的透光率,從而存在由溫度T1(較低溫度)和T2(較高溫度)界定的溫度范圍,在該溫度范圍內(nèi)含有該成分或該結構組分的水溶液的透光率降低至低于T1下的透光率的80%。
3.根據(jù)權利要求1的紙張涂敷漿料,其含有下列成分之一a)與具有依賴于溫度的透光率的聚合化合物結合的離子穩(wěn)定的聚合物分散體,b)用非離子型乳化劑穩(wěn)定的聚合物水分散體,其中該乳化劑具有依賴于溫度的透光率,或c)聚合物水分散體,其中分散的聚合物含有其均聚物具有依賴于溫度的透光率的單體作為結構組分,在所有上述情況下,依賴于溫度的透光率是指存在由溫度T1(較低溫度)和T2(較高溫度)界定的溫度范圍,在該溫度范圍內(nèi)透光率降低至低于T1下的透光率的80%。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的紙張涂敷漿料,其中聚合物分散體為由至少40重量%主單體構成的聚合物的分散體,所述主單體選自(甲基)丙烯酸C1-C20-烷基酯、至多20個碳原子的羧酸的乙烯基酯、至多20個碳原子的乙烯基芳族化合物、烯屬不飽和腈類、乙烯基鹵化物、1-10個碳原子的醇的乙烯基醚、具有2-8個碳原子和一個或兩個雙鍵的脂族烴或這些單體的混合物。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項的紙張涂敷漿料,其中聚合物分散體為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-60℃至+60℃的聚合物的分散體。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項的紙張涂敷漿料,其pH大于7。
7.根據(jù)權利要求3的紙張涂敷漿料,其中在a)下的聚合化合物為在21℃下是水溶性的且具有聚醚基團的化合物。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項的紙張涂敷漿料,其不含蛋白質(zhì),尤其不含酪蛋白。
9.一種通過用根據(jù)權利要求1-8中任一項的紙張涂敷漿料涂敷原紙來生產(chǎn)涂布紙的方法。
10.根據(jù)權利要求2的方法,其中紙張的涂布通過流延涂布法進行,該涂布法包括下列工藝步驟-將含水的紙張涂敷漿料施涂于原紙上,-使涂布紙與加熱到至少90℃的金屬印輥,尤其是鉻印輥接觸。
11.一種涂布紙,其可以使用根據(jù)權利要求1-8中任一項的紙張涂敷漿料得到。
12.一種涂布紙,其可以通過根據(jù)權利要求9或10的方法得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有無機顏料和作為粘合劑的聚合物水分散體的紙張涂敷漿料。本發(fā)明的特征在于該聚合物分散體通過乳液聚合烯屬不飽和化合物(單體)而得到,并且該紙張涂敷漿料在35℃以上膠凝,即該紙張涂敷漿料在35-60℃下的粘度至少為其在30℃下的粘度的兩倍。該紙張涂敷漿料特別適于流延涂布,其中該涂敷漿料在涂敷過程中膠凝,并且使涂布紙與金屬印輥接觸。
文檔編號D21H25/00GK1535345SQ02814725
公開日2004年10月6日 申請日期2002年7月17日 優(yōu)先權日2001年7月25日
發(fā)明者D·迪斯特勒, V·舍德勒, T·萊曼, T·施泰因馬赫爾, ┮蚵硨斬, D 迪斯特勒, 呂 申請人:巴斯福股份公司