[发明专利]基于丙烯酸梳形聚合物溶液和丙烯酸增稠乳液的水性制剂的制备方法、所得制剂及其在涂布纸中的用途

说明书

本发明涉及纸领域，更确切地涉及能够涂布纸表面的组合物，也被称作纸涂料。 

在通过涂布制造纸张的领域中，将特别含有水、一种或多种矿物填料、一种或多种粘合剂和各种添加剂的称作“纸涂料”的水性混合物沉积在底纸表面上。 

纸涂料的第一重要特性在于其流变行为：实际上受关注的是沉积可调节的纸涂料，特别是在宽的数值范围内提高粘度以符合终端使用者的要求和涂布工艺参数。为此，在所述涂料中使用称作“增稠剂”的试剂。 

本领域技术人员已知由(甲基)丙烯酸均聚物和(甲基)丙烯酸与其它单体的共聚物组成的特定类别的丙烯酸类增稠剂，特别是ASE(可碱溶胀乳液)和HASE(疏水改性的可碱溶胀乳液)型丙烯酸类增稠剂已经若干年。第一类是指为(甲基)丙烯酸的均聚物或(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的共聚物的乳液形式的增稠剂，第二类是指为基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯和疏水单体的共聚物的乳液形式的增稠剂。 

同时，在这种流变方面纸涂料的第二基本性质是：它们的保水性。在沉积在底纸上之后，这种涂料具有将其所含的所有或一部分水和水溶性物质转移到该底纸内的天然趋势。因此试图尽量减少水和水溶性物质，以避免未使用的和在涂布过程中再循环的纸涂料发生流变变化。因此有人提到试图改进，即提高的保水现象。为此，使用“保水”剂，其传统上由淀粉、聚乙烯醇、基于羧甲基纤维素的聚合物以及胶乳或高羧酸含量的聚合物乳液或聚羧酸酯如聚丙烯酸酯制成。 

在查看最终产品(即涂布纸)时，本领域技术人员对第三类性质的获得特别敏感：该涂布纸张的光学特性，特别是其亮度及其光学上蓝程度(azuration，即其白度)。因此，使用亮度活化剂(brightness activators)如丙烯酸聚合物，和使用荧光增白剂(基于芪类(stylbenic)分子的荧光 物质)与亮度载体(brightness supports)如丙烯酸聚合物、聚乙烯醇或基于羧甲基纤维素的聚合物的组合。 

习惯上，将组成纸涂料的所有上述添加剂(增稠剂、保水剂、亮度活化剂、光学上蓝程度活化剂)以及矿物填料、水和粘合剂在强搅拌下在反应器中混合并均质化。就用于优化涂料的流变性质(增稠和保水)和涂布纸的光学性质(亮度和上蓝程度活化)的添加剂的数量而言，以及就用于混合这些成分并获得均匀纸涂料的能量而言，现有技术都是复杂昂贵的工艺。 

为弥补这些缺点，申请人已经开发出一种水性制剂的新制备方法，其特征在于该方法包括下面步骤： 

a)制备至少一种(甲基)丙烯酸梳形聚合物1)的水溶液，该梳形聚合物上接枝有烷氧基和/或羟基聚亚烷基二醇官能团， 

b)制备至少一种丙烯酸类增稠剂2)的水乳液， 

c)将来自步骤a)的水溶液与来自步骤b)的水乳液混合，可能的话加水，并且该方法的特征在于在步骤a)和/或步骤c)的过程中部分中和梳形聚合物，以获得pH值为5.5至6.8，优选5.8至6.3的混合物。 

因此得到独特的稳定且易处理的产品，其能够同时改进纸涂料的流变性质，特别是在宽的数值区间内提高其保水性及其布鲁克菲尔德(Brookfield)^TM粘度，并同时改进涂布纸的光学性质，特别是其亮度和光学上蓝程度。 

申请人承认梳形聚合物a)已经已知是改进涂布纸的光学上蓝程度(如文献WO 2004/044022中所述)及其亮度(如文献WO 2004/041883中所述)的试剂，并且也已知是改进纸涂料保水性的试剂(根据尚未提交的公开号为FR 05 12797的法国专利申请)。但是，如果纸涂料中没有增稠剂，则它不能达到高的布鲁克菲尔德^TM粘度：这在公开号为FR 05 12797的文献中已指出并在文献WO 2004/041883中提到，这证明(即使没有实例)需要向涂料中加入增稠剂，如在羧甲基纤维素的情况下那样。 

在目的是提供一种在将其引入其中的纸涂料中同时充当有效增稠剂 和保水剂，并同时赋予被所述涂料涂布的纸张极好光学性质(亮度、上蓝程度活化)的产品的研究中，申请人已成功开发出一种制备这类产品的方法。该方法主要基于水与丙烯酸梳形聚合物水溶液和丙烯酸类增稠剂水乳液的混合物：相当令人惊讶地，这种乳液和溶液的混合物一方面产生稳定的产品，另一方面产品的粘度使得使用者能够完美处理。 

在本申请中，术语“水溶液”一般是指水与至少一种其它物质的均匀混合物，术语“水乳液”是指水和另一种与水不混溶的物质的稳定混合物。