[发明专利]改良不透明性的方法

说明书

本发明涉及一种制备分散碳酸钙的水性悬浮液的方法，其中所述悬浮液的所得涂料提供不透明性质或具有特定光散射系数S。本发明进一步涉及所述碳酸钙的悬浮液的组合物，及其于纸涂料及纸张质量填充物以及油漆及塑料涂料领域中的用途。

实践中，涂布诸如杂志、小册子、传单、包装等的纸张及纸板产品以赋予其有益光学性质，诸如不透明性、亮度、纸片光泽及打印光泽以及打印质量，或改变其物理性质。尤其已知包含碳酸钙材料的调配物由于其光散射特性而赋予纸张以不透明性及亮度，且因此，碳酸钙材料大量用作涂料，但亦用作用于造纸以及清漆及油漆的填充剂、增量剂(extender)及颜料。

在本领域中，已提出若干用于改良由碳酸钙悬浮液制备出的涂料的光学性质的方法。举例而言，GB 1,073,943涉及适于高速施用至基材从而在所述基材上形成展现良好打印特性及受控的持墨性的明亮不透明膜的涂料组合物。所述组合物包含成膜粘合剂-基质材料、淀粉及微粒添加剂的水性分散液、及包含沸点高于水的与水不互溶的有机液体的微滴的不连续相。US 5,449,402描述通过使高岭粘土或碳酸钙的絮凝颜料与电荷中心与絮凝颜料电荷中心符号相反的改性剂混合所制备出的功能改性的颜料颗粒，其中絮凝颜料为滤饼颗粒的水性悬浮液。

尤其对于在纸涂料调配物中使用碳酸钙材料的纸张制造，宜接受水性悬浮液形式的这些材料。然而，因为碳酸钙悬浮液的运输应经济上可行，所以悬浮液中的水量或悬浮液体积应尽可能小。同时，悬浮液的粘度不应过低，从而防止固体颗粒显著沉降。此外，悬浮液应具有充分流动性(亦即粘度应足够低)以由例如货车容易地泵至例如储槽中。

本领域中已提出若干出于运输目的而改良碳酸钙悬浮液的性质的方法。举例而言，US 3,989,195描述一种制造可容易泵送的天然碳酸钙材料的水性悬浮液的方法，所述悬浮液含有至少60wt.％小于2μm当量球径的颗粒，其中所述方法包含形成含有所述天然碳酸钙材料及微量含有钙离子或碳酸根离子且在25℃下在水中的溶解度至少为每100ml水0.05g的化合物的水性悬浮液的步骤；且此后使用分散剂使所述水性悬浮液中的天然碳酸钙材料反絮凝。DE 198 20122描述含有碳酸钙、水及湿润剂的抗沉降碳酸钙悬浮液，且涉及添加离子金属化合物(I)作为沉降抑制剂。

然而，存在一个经常对由包含碳酸钙材料的悬浮液制成的涂料的光学性质具有重大影响的特殊问题，其中所述碳酸钙材料借助于诸如聚羧酸盐和/或聚磷酸盐的分散剂分散于水中形成稳定悬浮液。如上文所述，碳酸钙悬浮液一般经进一步浓缩以供运输。浓缩及随后的稀释过程(例如在应用中)通常导致光学性质相较于所述分散碳酸钙的初始悬浮液(亦即浓缩及随后的稀释之前的悬浮液)变差。更准确而言，所得涂料由光散射系数所反映的不透明性在分散碳酸钙悬浮液浓缩期间降低，且不透明性的损失在将分散碳酸钙的经浓缩悬浮液稀释至悬浮液中的所要较低固体含量后不能逆转。因此，分散碳酸钙的经稀释悬浮液的所得涂料仅提供显著降低的不透明性和比相等固体含量下的分散碳酸钙初始悬浮液的所得涂料低得多的光散射系数。所得不良不透明性或光散射系数的降低对于造纸、涂料及质量填充物以及油漆及塑料领域的应用尤其有害。

因此，本领域中需要提供一种避免前述缺点且尤其允许改良由稀释分散碳酸钙的水性浓缩悬浮液产生的分散碳酸钙悬浮液的所得涂料的光散射系数或不透明性的方法。换言之，将需要提供产生分散碳酸钙的经稀释悬浮液的方法，其中由所述悬浮液制备的所得涂料相较于先前技术方法具有更高不透明性或更高光散射系数。

因此，本发明的目标为提供一种制备分散碳酸钙的水性悬浮液的方法，其中所述悬浮液的所得涂料具有改良的光学性质及尤其增加的光散射系数。可自本发明的以下描述了解到其他目标。

前述目标及其他目标通过本文在权利要求1中所述的主题解决。

本发明方法的有利实施方案在相应的从属权利要求中详细说明。

根据本申请的一方面，提供一种制备分散碳酸钙的水性悬浮液的方法，所述悬浮液向由其制成的涂料提供改良的光学性质，其中所述方法包含以下步骤：

a)提供分散碳酸钙的水性悬浮液；

b)提供至少一种碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐，其中所述碱金属离子选自钾和/或钠；

c)用水稀释所述分散碳酸钙的水性悬浮液；及

d)在步骤c)之前和/或期间和/或之后，使所述分散碳酸钙的水性悬浮液与所述至少一种碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐接触。