[发明专利]由复合结构形成的用于纸或纸板的轻滑涂料或油漆涂料

说明书

发明领域

本发明涉及采用复合结构的涂料，其主体由多糖组成，碳酸盐沉积到多糖中。具体而言，本发明涉及这种碳酸盐多糖结构在纸或纸板的涂布层中、在油漆的涂层中或在与油漆类似的材料中(例如，在清漆中)的用途。所述结构改善成品纸或纸板的涂布层或油漆涂层的光滑度、厚度、色斑、强度、不透明度和亮度以及油墨的光学密度和涂布的纸或纸张的挺度和施胶能力。

现有技术描述

在纸和纸板制造中使用的最常见的涂布颜料为高岭土、滑石、石膏、重质碳酸钙(GCC)和沉积碳酸钙(PCC)。另外，存在更昂贵的专用颜料，诸如沉积硅酸铝、缎光白和二氧化钛。在纸和纸板的制造中，优选使用涂布颜料，因为它们改善纸和纸板的光学性质和印刷油墨的凝固(适印性)，且具体地讲，如果涂层的覆盖率良好的话，使得可以降低纸坯料、纸板或涂布层的基重。良好的覆盖率在人眼看来没有色斑。

油漆采用如上提到的涂布颜料。然而，与在纸或纸板的涂料中相比，使用显著大量的钛。与纸和纸板的涂料相比较，另一重大差别在于，特别是，在乳胶漆中，胶乳显著更常作为连接料使用，而不是作为颜料使用。对于油漆，目的在于在欲涂漆的表面上形成尽可能为固态且具有良好不透明度的耐磨薄膜涂层。另外，在油漆中使用改善薄膜形成、软化胶乳粒子并帮助形成固态漆膜的各种添加剂。

在两种涂料应用中，即，在纸和纸板的涂料中和在油漆中，连接料的目的是使颜料附着到欲涂布的基底和附着到涂层。在油漆中，形成固态涂层，而在纸和纸板的涂料中，使用连接料的目的在于保证涂料的颜料和实际涂料在印刷期间保持附着到纸或纸板。在纸和纸板的涂料中，由于较小量的连接料而没有固态薄膜表面。多孔表面等的目的在于提供油墨对于各种印刷方法(例如，胶印、凹版印刷、凸版印刷、喷墨)的合适沉降速度。

目的在于使原纸或纸板的表面尽可能平滑，从而通过使用尽可能少量的涂料获得尽可能好的覆盖率。出于该原因，通常在涂布之前首先将原纸或纸板预压光。在机器压光机中，在纸或纸板的两侧上有金属轧辊；这保持厚度标准，但密度变化。在软性压光机中，纸或纸板在硬、涂有橡胶的轧辊之间行进。它的一个优点在于密度变化较小。在两种类型的压光机中，通常将一个金属轧辊加热。还存在超级压光机和多辊压光机，其包括超过10个轧辊，纸或纸板在这些轧辊之间行进。在预压光中，常存在两个轧辊，而在完工压光(超级或多辊压光)中，常存在超过十个轧辊。在压光中，将纸或纸板的顶面和底面彼此相对地机械挤压。进行完工压光等以提供改善的预涂层或可印刷的正面涂层(front coat)。压光的最大缺点是其减小涂布的纸或纸板的厚度，即，其增加产品的密度。其他缺点包括减弱刚性水平、强度性质和光学性质。

涂布的纸或纸板的不良光滑度表现为不良覆盖率且需要较大的涂料量来填充在欲涂布的表面上的孔。在印刷涂布表面时，涂层的不良覆盖率常被视为不均匀的印刷品质，即所谓的色斑。涂层的不良光滑度或所产生的不良覆盖率也可导致在有光泽的涂布纸或纸板等级中的光泽色斑或光泽度不均匀。这也称作涂层的不透明度和亮度色斑。关于印刷品的色斑等，可区分以下类型的色斑：反牵力(back trap)、疏水性、单色、密度和干燥色斑。认为色斑是由涂料结构中的微孔度差别或连接料在涂料中的不均匀分布所引起。当在纸或纸板的色斑区域中吸收比邻近区域多或少的油墨时，产生印刷品的色斑。

除了压光之外，还必须进行努力以通过向滑泥(slip)中加入塑性颜料而对粗糙原纸或纸板的不均匀性作出响应。使用其的目的尤其在于增加涂料对基底的不规则性作出反应的能力，以通过压光中的较小压光机负载而维持涂布的纸或纸板的轻结构。通常，该轻结构可看似为印刷品的改善的不透明度、亮度和光学密度。理想地，在压光之后，涂层将具有良好的覆盖率，即，尽可能少的色斑，其将为轻的，即其厚度高，光滑度良好，且纸或纸板的其他品质如光泽度将处于目标水平且色斑将较小。如果一些涂料比其他涂料更易于提供所要的光滑度水平，则可减小压光的压夹压力。在那种情况下，获得更轻、更硬且更坚固的涂层，其仍然具有所要水平的光滑度，并且我们将更接近上述理想。

在用油漆的情况下，没有压光，而且在该涂料应用中，借助于较光滑的油漆涂层获得欲涂漆的表面的改善的覆盖率。这意味着用较小量的油漆可获得足够的覆盖率，由此可特别地节约昂贵的钛。