[发明专利]使用具有低堆积密度的粘土的涂料

说明书

公开了使用改性粘土的纸和纸板，所述改性粘土的特征在于小于60的平均形状因子、大于48%的沉积物空隙体积并含有少于30质量%的直径小于1微米的粒子。

优先权

本申请要求2018年1月11日提交的U.S. Ser. No. 62/616,094的优先权，其整个内容经此引用并入本文。

领域

本专利申请涉及用于纸和纸板的涂料，其包含改性以表现出低堆积密度的粘土。

背景

粘土之类的颜料用于许多产品，包括涂料和漆。在某些用途中，使用表现出低堆积密度或高散堆体积（bulk volume）的颜料是有益的。建筑、工业和纸板涂料以及漆常用于遮盖粗糙或表面缺陷。提高颜料的堆积体积（packing volume）提高使用其的涂料或漆的每单位重量的体积。这带来更高的覆盖度和更好的遮盖性能。这有许多实例。一个实例是Fugitt等人的美国专利8,142,887，其描述了使用高形状因子颜料提高纸板涂料中的颜料的堆积体积的方法。高岭土（从这一点出发被称为“粘土”）是用于许多工业用途的常见廉价颜料。粘土是从地下开采的天然存在的片状矿物，并经过加工以制造多种多样的产品。所有这些产品以宽范围的粒度和粒子形状为特征。

概述

在一个实施方案中，所公开的涂料组合物包括高岭土颜料，其含有低细粒含量——规定为如通过Sedigraph粒度分析仪测得少于30质量%的粒子具有小于1微米的等效球直径，并具有如通过大于48%的沉积物空隙体积测得的低堆积密度。

在进一步实施方案中，公开了一种涂布纸板，其中将涂料组合物施加到纸板基底上。所述组合物可作为单涂层或作为底涂层施加，在所述底涂层上施加顶涂层。还公开了一种形成涂布纸板的方法。

附图简述

图1是显示通过第一种测量方法（Sedigraph）记录的累计质量百分比 vs. 粒径的四种标准粘土的曲线图；

图2是显示通过第二种测量方法（Digisizer）记录的累计质量百分比 vs. 粒径的相同粘土的曲线图；

图3是显示通过第一种测量方法记录的累计质量百分比 vs. 粒径的改性后粘土的曲线图；

图4是显示通过第二种测量方法记录的累计质量百分比 vs. 粒径的改性后粘土的曲线图；

图5是显示通过第一种测量方法（Sedigraph）记录的粒径的频率分布的标准粘土的曲线图；

图6是显示通过第二种测量方法（Digisizer）记录的频率分布 vs. 粒径的标准粘土的曲线图；

图7是显示通过第一种测量方法记录的频率分布 vs. 粒径的改性粘土的曲线图；

图8是显示通过第二种测量方法记录的累计质量百分比 vs. 粒径的改性粘土的曲线图；

图9是比较四种标准粘土和它们的改性对应物(counterpart)的沉积物空隙体积的条形图；

图10是四种粘土的曲线图，其显示沉积物空隙体积 vs. 标准粘土的量；

图11是四种粘土的曲线图，其显示沉积物空隙体积 vs. 低于1微米直径的粒子的量；

图12是四种粘土的特定一种的曲线图，其显示该特定粘土的标准和改性形式的混合物的累计质量百分比 vs. 粒径；

图13是标准和改性粘土的共混物的沉积物空隙体积 vs. 改变的粗碳酸钙量的曲线图；

图14是改性粘土的曲线图，其显示形状因子 vs. 累计质量百分比；