[发明专利]使用具有分支疏水链的丙烯酸增稠剂制备涂布混料的方法以及获得的混料

说明书

在制备涂布纸张时，第一步包括借助造纸机将纸浆转变成尚未涂布的纸张。纸浆主要含有天然纤维素纤维或合成纤维、水和一种或多种矿物质如碳酸钙，以及多种其他添加剂，如被称作“胶质(collage)”的试剂。此时矿物质(如碳酸钙)的使用被称为“填料(charge de masse)”。

第二步在于对前面获得的纸张进行涂布。该操作包括在支撑纸的表面上布置一种被称作“涂布混料(sauce de couchage)”的水性组合物，所述水性组合物主要含有水、一种或多种矿物质如碳酸钙、一种或多种粘合剂以及各种添加剂。在制备涂布混料时，矿物质(如碳酸钙)的使用被称为“涂布色素(pigments de couchage)”。

在被布置在支撑纸上之后，涂布混料具有使它所含的全部或部分水以及水溶性物质或悬浮物质转移到该支撑纸中的天然倾向。因此谋求减缓这种向支撑纸中的迁移，以便保持水溶性物质或悬浮物质在所布置的涂布混料的厚度方向上的均匀分布，这样可最终改善纸的表面状态和打印性能。

为了减缓涂布混料向纸张内部的渗透，有针对涂布混料或者针对纸张两种手段。

第一种手段是通过减小支撑纸的孔隙率或者通过提高其疏水程度来改变支撑纸的吸收性质。为此，可在制造纸张时使用：被称为“混料渗透抑制剂”的特殊试剂，如亲水性树脂(JP 06-219038)；具有疏水性质的“胶质”试剂，如带有硫酸铝的树脂(WO 96/23105)；或者可使在纸张中作为填料使用的碳酸钙的表面具有疏水性的“处理”试剂，例如C16-C18脂肪酸(US 5514212)或者基于丙烯酸酯、丙烯腈和苯乙烯的疏水性聚合物(WO 01/86067)。

还可注意申请号为0608927但到本申请提交时仍未公布的法国专利申请，该申请记载了作为填料使用与本发明的主题聚合物一起分散和/或粉碎的碳酸钙的水性悬液。因而该文件未涉及涂布混料的配制，更没有公开本发明的聚合物作为所述混料的增稠剂的出人意料的效果。然而该文件确实教导了所述聚合物可与作为填料使用的碳酸钙一起，通过提高所述纸张的疏水程度来减缓混料向纸张中的渗透。

相反，本发明属于这样一类解决方案，它试图通过提高混料的粘度来减缓混料的渗透。当混料粘度如此提高时，它向纸张中的渗透减缓，即水和水溶性物质向纸张中心的迁移减缓：这被称为“水保持”得到改善。

就此，已熟知使用下述物质作为涂布混料的水保持剂/增稠剂：淀粉、聚乙烯醇(PVOH)、基于羧甲基纤维素(CMC)的聚合物、胶乳和高羧基化聚合物的乳液、聚羧酸酯如聚丙烯酸酯、或者一类特殊的遇碱膨胀的聚合物。这些产品具体记载于文献EP 0 509 878中，该发明的主题涉及遇碱膨胀的聚合物，作为现有技术有上文提到的其他聚合物。

从实用观点看，本领域技术人员首先选用丙烯酸类增稠剂(例如COATEX^TM销售的Rheocoat^TM 35或者BASF^TM销售的Sterocoll^TM)以及纤维素增稠剂(例如BASF^TM销售的产品Finnfix^TM)。然而，纤维素增稠剂的不足之处在于它以粉末形式存在，这导致设备的污染问题(粉末的特征)、操作问题(难以在管中转移粉末)，它通常应制成水溶液形式，对于配制者来说，这又是一个额外的步骤。因而技术人员更愿意使用丙烯酸类聚合物，同时又意识到越来越严格的环境立法，正如文献WO 2006/081501和EP 0 839 956所指出：人们试图减少在涂布制剂中的丙烯酸聚合物的用量。

该限制自然适用于涂布混料中存在的所有丙烯酸聚合物：

-上文提及的丙烯酸类增稠剂，该增稠剂在混料的制备过程中被引入混料，

-丙烯酸型分散剂和粉碎助剂，它们被用于碳酸钙在水性介质中的分散步骤、粉碎步骤、添加步骤或者浓缩步骤，任选地继之以干燥步骤，生成的悬液或分散液或干燥物质随后用于涂布混料的制备。

因而本申请要解决的技术问题可被认为是：

-寻求可减缓涂布混料向由所述混料涂布的纸张中渗透的解决方案，

-优于粉末形式的纤维素增稠剂而使用丙烯酸类聚合物，

-需要减少在混料制备的总过程中使用的丙烯酸类聚合物(增稠剂、分散剂和粉碎助剂)的总量，所述总过程同时包括制备矿物质水性悬液的步骤，还有由之前获得的悬液或分散系或干燥的矿物质制备混料的步骤。

混料向纸张中心的迁移的减缓通过所述混料粘度的提高以及更好的水分保持来体现。这最终导致所涂布纸张的打印性能的改善。