[发明专利]纸涂料制剂有效

专利信息
申请号: 201410072982.5 申请日: 2014-02-28
公开(公告)号: CN104047207B 公开(公告)日: 2018-05-22
发明(设计)人: R·B·弗莱;J·A·罗珀三世;W·高;J·沃森 申请(专利权)人: 罗门哈斯公司;陶氏环球技术有限公司
主分类号: D21H19/38 分类号: D21H19/38;D21H19/44;D21H19/64
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 朱黎明
地址: 美国宾夕*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 涂料 制剂
【说明书】:

发明是一种组合物,该组合物包含以下组分的水性分散体:基本不含磷酸盐/酯和膦酸盐/酯基团的聚合物粘合剂颗粒;纯度至少为98%且基本不含无机二氧化硅的金红石TiO2;以及为一类低分子量聚磷酸盐/酯的分散剂。本发明的组合物可用作纸或纸板的涂料。

背景技术

本发明涉及具有改进亮度的着色纸涂料。

在较深色的基材(如废纸板和原色牛皮纸板)上使用二氧化钛(TiO2)作为纸板涂料中的颜料以改进光学性质,如亮度、不透明度和外观。此外,在轻质涂覆的纸中使用TiO2以改进不透明度,或在优质涂覆的纸级别中使用TiO2以改进亮度和外观。由于TiO2的成本很高,受此影响,造纸厂商试图找到能够减少其使用和/或改进其效率的方法。

在不存在改性剂如分散剂的情况下,TiO2颗粒会聚集,导致遮盖性效率低。但是,即使在TiO2分散良好的情况下,随着TiO2浓度增大,TiO2颗粒还是会聚集。此外,例如人们已知涂料的过度分散会导致颜料颗粒絮凝,这会导致涂料亮度改进约0.5-1.5点(参见Imerys发表的2001TAPPI涂料会议论文“刮涂操作中的最优分散(Optimum Dispersion In BladeCoating Operations)”,以及韦利出版社(Wiley Press)由R.F.Conley出版的实际分散体中的“无机盐分散剂”:理解和配制浆液指南(“Inorganic Salt Dispersants”inPractical Dispersion:A Guide to Understanding and Formulating Slurries)的第三章)。然而,这种亮度的改进归因于涂料孔隙率的增加(这会使来自空气空穴的光散射量增加),而不是归因于涂料中TiO2分散体的效率增加。此外,通过使用高水平的分散剂而实现的亮度优势在压延后会大幅降低至小于1点,这是由于在压延过程中除去了加入分散剂时形成的空穴。

US8,043,476揭示了具有改进的粘度稳定性的纸或纸板涂料制剂,其包含磷酸盐/酯或膦酸盐/酯官能化的丙烯酸类聚合物粘合剂、TiO2和聚磷酸盐/酯分散剂。尽管已知磷酸盐/酯或膦酸盐/酯官能度能够增强粘合剂与TiO2的吸附性,从而改进其使用效率,但是磷酸盐/酯或膦酸盐/酯的存在通常会对粘合剂的粘度稳定性和涂料的水敏感性产生不利影响。此外,用常用的磷酸盐/酯单体(甲基丙烯酸磷酸乙酯(PEMM))制备的胶乳总是包含规定可能与食品接触的产品的政府监管机构(例如FDA)所关注的杂质。因此,设计满足以下条件的这样一种制剂将是纸和纸板涂料制剂领域中的一大进展:该制剂能够克服磷酸盐/酯和膦酸盐/酯官能化粘合剂的缺点,同时仍能实现具有增强的亮度的优点。

发明内容

本发明通过提供一种组合物解决了本领域的需求,该组合物包含以下组分的水性分散体:a)3-25重量%的聚合物粘合剂颗粒,其基本不含磷酸盐/酯和膦酸盐/酯基团;b)5-35重量%的金红石TiO2,其纯度至少为98%,并且基本不含无机二氧化硅;c)0.1-2重量%的分散剂,其是焦磷酸四钠、焦磷酸四钾、三聚磷酸钠、三聚磷酸钾或六偏磷酸钠;其中所述聚合物粘合剂颗粒包含乙酸乙烯基酯、乙烯基-丙烯酸类、苯乙烯-丙烯酸类、或苯乙烯-丁二烯聚合物颗粒;其中所述重量百分数都是以所述组合物的固体总重量为基准计的。本发明的组合物通过在最终干涂料中提供更均匀的TiO2分布而解决了本领域中的需求,其能够在除去约20%至40%TiO2的同时并不会使光学性质有损失。

具体实施方式

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