专利名称：尺寸为100nm的苯乙烯颗粒的胶乳在用于造纸的涂料液中作为流变剂的用途、涂料液以及 ...的利记博彩app
尺寸为IOOnm的苯乙烯颗粒的胶乳在用于造纸的涂料液中作为流变剂的用途、涂料液以及用于获得涂有该涂料液的纸的方法本发明涉及纸领域，更尤其涉及被称为“流变改性剂”的某些添加剂。这些添加剂涉及涂料液的制剂，所述制剂为旨在施用于纸张表面的水性制剂。本发明更尤其涉及施用具有利用低剪切速率增加这些涂料的粘度并且在高速率下降低该粘度的特性的流变改性剂。这种折衷方案对应于获得可加工的(增加低梯度粘度)并且可以在高速下或具有高固体含量用于涂布(增加高梯度粘度，以平衡叶片压力的增加)的涂料液。根据本发明的流变改性剂除了制造简便之外，还产生现有技术的流变改性剂从未达到的性能水平尽管这些调节剂使具有高剪切速率的涂料继续增稠(虽然很微弱)，但是本发明的流变改性剂在这个应力范围中表现如同增塑剂。 后续将看到，上述特性在高速涂布方法(1000至2000m/s)或施用高固体含量涂料(大于其总重量的70% )的那些方法或特征在于低沉积的那些方法，或者这些方法的组合中尤其具有优势。另外，这些结果可通过利用本发明的流变改性剂直接地替换涂料的主要粘合剂的一部分(尤其是昂贵的化合物)来获得结果，该制剂的成本得到了显著改进。在通过涂布来制造纸的背景中，在使用胶版印刷法或凹面印刷法时，将称为“涂料液”的水性组合物沉积在纸基的表面上，该水性组合物的功能在于使得所述纸张具有一定数目的特性，如不透明度、亮度、白度或可印刷性。这些涂料液由水、一种或更多种矿物填料(如天然的或合成的碳酸钙、高岭土、滑石或二氧化钛)、一种或更多种水溶的或者水不溶的天然来源(如淀粉、酪蛋白或羧甲基纤维素(CMC))和/或合成来源(如苯乙烯-丁二烯胶乳乳液或苯乙烯-丙烯酸酯胶乳乳液和乙烯共聚物)的粘合剂，以及各种添加剂(如分散剂、保水剂、光学增白剂等)构成。在这些添加剂中的一种特定类别使得能够优化涂料的与涂布方法的参数相关以及与所述涂料期望特性相关的流变特性，即流变改性剂。如名称所表示的，这些产品的目的是调节涂料液的流变性(即调整其粘度)，以适于施于其的应力。为此，最重要的是，涂料液可被简单地泵送和滤入涂布方法的供应线路中，并且不会有形成泡沫或飞溅的趋势和过于快速沉降的趋势。在涂料液不会过稀的情况下，这个要求对应于增加使用Brookfield 粘度设备在100转/分钟和25°C下测量的低剪切速率粘度或布鲁克费尔德(BiOokfield)粘度。另一个主要的流变特性是通过使用毛细管粘度计在25°C测量的由ACAV粘度值表示的高剪切速率粘度，其中在施用涂布叶片刮去过多沉积涂料液时，涂料可经受与在涂布法期间所观察的那些相同数量级的高剪切速率(IO5至3X IO6s-1)。高剪切速率粘度是其中施用叶片压力的决定因素。高剪切速率粘度越大，叶片压力就必须越大以控制沉积的涂层重量。因此，由于它们具有经济和/或品质优势，所以数年来已经观察到增加的涂料液固体含量和增加的涂布速度的趋势。这是因为增加的涂料液固体含量能够降低成本从而降低干燥涂料液所需要的能量。该增加还使得能够改善纸的品质降低涂料液向纸基的渗透，这有利于改善亮度。然而，干固体含量的增加导致剪切粘度的增加，从而导致必需叶片压力的增加。较快的涂布速度产生叶片水力的增加，从而产生待施加的压力的增加。之后叶片压力的增加可达到不可接受的水平，通常伴随已知表述为“流出”或“珠(pearl) ”的涂料溢出。因此，对于本领域技术人员来说，具有本发明流变改性剂变得很有用，该流变改性剂使得能够达到必需的低剪切速率粘度并降低高剪切速率粘度，以在没有超出其工艺限制同时还避免形成溢出的情况下利用提高速度或提高涂料液固体含量的益处。该事项在文献WO 84/04491 中有述。 在现有技术的流变改性剂中，将天然来源产品(其中最普遍的是羧甲基纤维素(或CMC))和合成来源的那些之间进行区分。在后者中，众所周知的是丙烯酸聚合物，包括ASE(碱膨胀乳液)和HASE(疏水改性碱膨胀乳液)聚合物。乳液中的第一指定化学品是(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的均聚物或共聚物，乳液中的第二指定化学品是基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯和疏水单体的共聚物。不考虑应力水平或剪切速率，所有这些流变改性剂均表现如同增稠剂。最近已出现的CMC、以及ASE或HASE聚合物不但增加了布鲁克费尔德粘度，而且总是增加高剪切速率粘度。因此，文献EP 1，611，238 —般性地描述了 ASE和HASE以及优选的相关增稠剂(包含少于以重量计10%疏水单体)的该性能。我们注意到，此类产品已经在文献W099/33890公开。然而，所有这些文献仅涉及限制在高应力下粘度的相对增加与不包含讨论中的添加剂的相同涂料相比，目前已知的添加剂不能够真正地降低高剪切速率粘度。因此，本领域技术人员对于现有技术的流变改性剂/增稠剂并不完全满意。还描述了通过谨慎选择并组合主要合成胶乳(尤其参见文献WO 84/04491和WO02/070615)双峰或三峰模型的颗粒尺寸，可能降低高剪切速率粘度。本申请人已能证实，在通过将各种尺寸和组合添加至称为第二胶乳的涂料液来复制上述条件时，高剪切速率粘度降低。这些添加物再次产生胶乳粘合剂的双峰或三峰颗粒尺寸分布的有利条件，这能够降低高剪切速率粘度。然而，如上所述，本领域技术人员希望同时增加由Brookfield 粘度测量很好地描述的低剪切速率粘度。另外，本申请人已观察到，本领域所谓的第二胶乳导致低剪切速率粘度降低，并伴随高剪切速率粘度的降低。但是，意料不到地，主要基于苯乙烯的并且颗粒尺寸为50nm至150nm的某些非常特定的第二胶乳能够满足本领域技术人员降低高剪切速率粘度同时增加低剪切速率粘度的要求。本申请人已能够鉴别并证实胶乳的化学性质及其晶粒尺寸的组合导致何种结果(在本申请中，通过公知的动态光散射法确定胶乳颗粒尺寸)。完全意料不到地并且尤其有利地，这些产品使得能够不仅增加Brookfield 粘度，而且降低涂料的ACAV粘度。不再是仅仅尽可能地减小高剪切速率粘度的相对增加，而是与不包含所述添加剂的相同涂料相比真正地降低，之前从未实现该结果。很好理解的是，上述粘度的增加和降低相对于相同涂料液(但不包含本发明的胶乳)所获得的粘度值。因此，这些胶乳证实了对进行高速涂布或使用表现出高固体含量的涂料液而言尤其具有吸引力。另外，它们在文献中是公知的并得到描述制造非常简单，它们的生产成本相对很低。另外，本申请人成功地证实了明确有助于如上所述的涂料的流变性的这些胶乳可用作尤其是昂贵的组分的主要粘合剂的部分替代物。因此，本发明的第一个目的是胶乳(a)作为使得能够增加低剪切速率粘度和降低高剪切速率粘度的试剂的用途，理解所述涂料包含水，(b)至少一种粘合剂，(C)除了本发明胶乳之外的可能的另一种流变改性剂，(d)与上述化合物不同的可能的至少一种其它添加剂，(e)和至少一种 矿物材料，所述胶乳(a)的特征在于I)由与其总重量相比以重量计为至少80%、更优选至少95%和最优选100%的苯乙烯构成，2)以及其表现出的颗粒尺寸为50nm至150nm,更优选为60nm至120nm。所述用途的特征还在于，在所述胶乳仅由苯乙烯构成时，除了所述苯乙烯之外，其包含与其总重量相比以重量计为O. 01 %至20 %、更优选O. 01 %至5 %的至少一种其它单体，所述其它单体选自丁二烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸烷基酯，并且优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟烷酯及其混合物，并且最优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯及其混合物。所述用途的特征还在于，所述涂料液包含-其总重量的20%至50%、更优选25%至45%的大量的水，-以及，以干重计每100份矿物材料(e)以干重计表示的份数(a)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O. I份至5份、更优选O. 5份至4. O份的所述胶乳(a)，(b)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为3份至20份、更优选为5份至17份的所述粘合剂(b)，(c)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选为O份至O. 5份的所述其它流变改性剂(C)，(d)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选为O份至O. 5份的至少一种与上述化合物不同的其它添加剂(d)。所述用途的特征还在于，所述粘合剂(b)选自苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-丙烯酸和醋酸乙烯酯。所述用途的特征还在于，所述其它流变改性剂(C)选自由(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的共聚物和基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯与疏水单体的共聚物构成的增稠剂；基于脲的增稠剂；基于明胶的增稠剂；基于乙烯吡咯烷酮的增稠剂；以及可能的基于改性纤维素的增稠剂。所述用途的特征还在于，所述添加剂(d)选自淀粉、酪蛋白、硬脂酸钙、光学增白剂和染料、聚乙烯醇、消泡剂以及不溶性粘料。所述用途的特征还在于，所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少60%的所述颗粒的直径小于2 μ m。在第一变化方案中，所述用途的特征还在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少90%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为 60nm 至 lOOnm。在第二变化方案中，所述用途的特征还在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少95%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为 80nm 至 120nm。所述用途的特征还在于，所述矿物材料(e)选自天然和/或沉淀碳酸钙、滑石和高 岭土，以及更优选天然碳酸钙。本发明的另一个目的为制造涂料液的方法，其包括使水和胶乳(a)、至少一种粘合剂(b)、除了本发明胶乳之外的可能的至少一种其它流变改性剂(C)、与上述化合物不同的可能的至少一种其它添加剂(d)以及至少一种矿物材料(e)混合，所述胶乳(a)的特征在于I)由与其总重量相比以重量计为至少95%，更优选至少98%和最优选100%的苯乙烯构成，2)以及其表现出的颗粒尺寸为50nm至150nm,更优选为60nm至120nm。所述方法的特征还在于，在所述胶乳仅由苯乙烯构成时，除了所述苯乙烯之外，其包含与其总重量相比以重量计为O. 01 %至20 %、更优选O. 01 %至5 %的至少一种其它单体，所述其它单体选自丁二烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸烷基酯，并且优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟烷酯及其混合物，并且最优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯及其混合物。所述方法的特征还在于，其施用的混合物包含-所述涂料液的总重量的20%至50%、更优选25%至45%的大量的水，一以及，以干重计每100份矿物材料(e)以干重计表示的份数(a)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O. I份至4份、更优选O. 5份至3. O份的所述胶乳(a)，(b)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为3份至20份，更优选为5份至15份的所述粘合剂(b)，(c)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份，更优选为O份至O. 5份的所述其它流变改性剂(C)，(d)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份，更优选为O份至O. 5份的与上述化合物不同的至少一种其它添加剂(d)。所述方法的特征还在于，所述粘合剂(b)选自苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-丙烯酸和醋酸乙烯酯。所述方法的特征还在于，所述其它流变改性剂(C)选自由(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的共聚物和基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯与疏水单体的共聚物构成的增稠剂；基于脲的增稠剂；基于明胶的增稠剂；基于乙烯吡咯烷酮的增稠剂；以及可能的基于改性纤维素的增稠剂。所述方法的特征还在于，所述另一种添加剂(d)选自淀粉、酪蛋白、硬脂酸钙、光学增白剂和染料、聚乙烯醇、消泡剂以及不溶性粘料。所述方法的特征还在于，所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少60%的所述颗粒的直径小于2 μ m。在第一变化方案中，所述方法的特征还在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少90%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为 60nm 至 lOOnm。在第二变化方案中，所述方法的特征还在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒 尺寸分布为以重量计至少95%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为 80nm 至 120nm。 所述方法的特征还在于，所述矿物材料(e)选自天然和/或沉淀碳酸钙、滑石和高岭土，以及更优选天然碳酸钙。本发明的第三个目的是一种涂料液，其包含水、胶乳(a)、至少一种粘合剂(b)，除了本发明胶乳之外的可能的至少一种其它流变改性剂(C)、与上述化合物不同的可能的至少一种其它添加剂(d)和至少一种矿物材料(e)，所述胶乳(a)的特征在于I)由与其总重量相比以重量计为至少95%，更优选至少98%和最优选100%的苯乙烯构成，2)以及其表现出的颗粒尺寸为50nm至150nm,更优选为60nm至120nm。所述涂料液的特征还在于，在所述胶乳仅由苯乙烯构成时，除了所述苯乙烯之外，其包含与其总重量相比以重量计为O. 01%至20%、更优选O. 01%至5%的至少一种其它单体，所述其它单体选自丁二烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸烷基酯，并且优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟烷酯及其混合物，并且最优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯及其混合物。所述涂料液的特征还在于，其包含-其总重量的20%至50%、更优选25%至45%的大量的水，-以及，以干重计每100份矿物材料(e)以干重计表示的份数(a)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O. I份至4份、更优选为O. 5份至3. O份的所述胶乳(a)，(b)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为3份至20份、更优选为5份至15份的所述粘合剂(b)，(c)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选为O份至O. 5份的所述其它流变改性剂(C)，(d)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选为O份至O. 5份的与上述化合物不同的至少一种其它添加剂(d)。所述涂料液的特征还在于，所述粘合剂(b)选自苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-丙烯酸和醋酸乙烯酯。
所述涂料液的特征还在于，所述其它流变改性剂(C)选自由(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的共聚物和基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯与疏水单体的共聚物构成的增稠剂；基于脲的增稠剂；基于明胶的增稠剂；基于乙烯吡咯烷酮的增稠剂；以及可能的基于改性纤维素的增稠剂。所述涂料液的特征还在于，所述添加剂(d)选自淀粉、酪蛋白、硬脂酸钙、光学增白剂和染料、聚乙烯醇、消泡剂以及不溶性粘料。所述涂料液的特征还在于，所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少60%的所述颗粒的直径小于2 μ m。在第一变化方案中，所述涂料液的特征还在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少90%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为60nm至lOOnm。
在第二变化方案中，所述涂料液的特征还在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少95%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为80nm至120nm。所述涂料液的特征还在于，所述矿物材料(e)选自天然和/或沉淀碳酸钙、滑石和高岭土，以及更优选天然碳酸钙。本发明的第四个并且是最后一个目的是用于涂布纸基材的方法，所述方法通过在所述纸上沉积具有上述特征的涂料液进行。下列实施例将使得能够更好地理解本发明，但是不限制其范围。
实施例实施例I在本实施例中，根据以下给出的组成配制涂料液。该涂料液典型地可作为面层被施用。所述涂料液由以下构成-以干重计100份碳酸钙，其由0MYA 公司销售，名称为Hydrocarb 95ME(以重量计95%的颗粒的平均直径小于2 μ m)，-苯乙烯-丁二烯粘合剂，其由DOW 公司销售，名称为DL966，其颗粒尺寸为160nm，-聚乙烯醇，其由CLARIANT 公司销售，名称为Mowiol 4-98,-光学增白剂，其由KEMIRA公司销售，名称为Blankophor P01。相应的数量(与碳酸钙的干重相比以干重计)如表I所示。每种涂料液的固体含量固定在其总重量的71. 5%。在本实施例中，各种添加剂对在100转/分钟和25°C下Brookfield 粘度(表I中Bk，以mPa. s计)和在剪切速率等于IOfV1和25°C下对ACAV粘度(表I中ACAV，以mPa.s计)的影响。这些添加剂是市售的流变改性剂，或者是胶乳(使得改变其组成(纯苯乙烯或甲基丙烯酸/丙烯酸乙酯/苯乙烯)以及颗粒尺寸)。试验编号I本试验对应于没有流变添加剂的涂料液。试验编号2
本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以重量计0. 2份(与碳酸钙的干重相比)CMC，其由HUBER 公司销售，名称为Finfix 10。试骀编号3本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以重量计0. 13份(与碳酸钙的干重相比)ASE丙烯酸乳液(与碳酸钙的干重相比)，其由C0ATEX 公司销售，名称为Rheocoat
66o
试骀编号4本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以重量计0. 11份(与碳酸钙的干重相比)HASE丙烯酸乳液，其由C0ATEX 公司销售，名称为Rheocoat 73。试验编号5本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用以％表示59/16/25)构成并且颗粒尺寸等于68nm的胶乳。试骀编号6本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示59/16/25)构成并且颗粒尺寸等于160nm的胶乳。试验编号7本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示59/16/25)构成并且颗粒尺寸等于144nm的胶乳。试验编号8本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸、苯こ烯和甲基丙烯酸甲酯(以重量计用％表示41/5/40/13)构成并且颗粒尺寸等于344nm的胶乳。试验编号9本试验示出本发明，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由苯こ烯构成并且颗粒尺寸等于96nm的胶乳。试验编号10本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示41/6/53)构成并且颗粒尺寸等于347nm的胶乳。试验编号11本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示41/6/53)构成并且颗粒尺寸等于28Inm的胶乳。试验编号12本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示41/6/53)构成并且颗粒尺寸等于172nm的胶乳。试骀编号13本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示41/6/53)构成并且颗粒尺寸等于112nm的胶乳。试骀编号14本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)由丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸和苯こ烯(以重量计用％表示41/6/53)构成并且颗粒尺寸等于67nm的胶乳。试验编号15 本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)苯こ烯-丁ニ烯胶乳(以重量计用％表示50/50)并且颗粒尺寸等于89nm。试骀编号16本试验示出本发明范围之外的范畴，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)仅由苯こ烯构成并且颗粒尺寸等于200nm的胶乳。试骀编号17本试验示出本发明，施用以干重计2份(与碳酸钙的干重相比)来自试验9的胶乳(仅由苯こ烯构成并且颗粒尺寸等于96nm)。另外，此处主要的丙烯酸粘合剂DL 966的量降至6份。数据示于表I中。注意，不管剪切速率，在标准计量中使用的现有技术的流变改性剂(试验编号2、3和4中的CMC、Rheocoat 66和73)表现如同增稠剂。已经进行的另外试验施用以干重计2份Rheocoat 66 (与碳酸钙的干重相比)，但是所得涂料液过粘以致不可能测量其在100转/分钟下的Brookfield 粘度。对于由苯こ烯和至少ー种其它单体(以重量计数量远大于20% )构成的胶乳，观察到，不管它们颗粒尺寸在67nm至347nm之间变化(试验编号2至6和8至15)，它们都没有使得能够增加在100转/分钟下的Brookfield 粘度的值。最后，对于3个仅由苯こ烯构成的胶乳(试验编号7、16和17),颗粒尺寸为大于150nm(试验编号16中为200nm)的胶乳没有使得能够增加在100转/分钟下的Brookfield 粘度和降低在剪切速率为IOfV1下的ACAV粘度二者。另ー方面，在施用8份主要粘合剂的试验编号7中，观察到在高剪切速率粘度非常大的下降的同时在低剪切速率粘度方面有着非常高的増加。由此证实了考虑的胶乳的组成及胶乳颗粒尺寸的双重有利影响只有由苯こ烯构成的胶乳并且颗粒尺寸接近IOOnm的特定选择使得能够增加低剪切速率粘度和在高剪切速率下降低粘度。因此，所得具有高固体含量(其总重量的71. 5%)的涂料液完美地适于闻速涂抹。最后，仅施用6份主要粘合剂的试验17证实了上述流变性的折衷，同时减少了一部分主要粘合剤。
权利要求
1.胶乳(a)作为使得能够增加纸涂料的低剪切速率粘度和降低高剪切速率粘度的试剂的用途， 理解所述涂料液包含水，(b)至少一种粘合剂，(c)除了当前的胶乳之外的可能的其它流变改性剂，(d)与上述化合物不同的可能的至少一种其它添加剂，(e)以及至少一种矿物材料， 特征在于，所述涂料液包含 -其总重量的20%至50%、更优选25%至45%的大量的水， -以及，以干重计每100份矿物材料(e)以干重计表示的份数 (a)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O.I份至5份、更优选O. 5份至4. O份的所述胶乳(a)， (b)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为3份至20份、更优选5份至17份的所述粘合剂(b), (c)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选O份至O.5份的所述其它流变改性剂(C)， (d)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选O份至O.5份的与上述化合物不同的至少一种其它添加剂(d)。
所述胶乳(a)的特征在于 1)其由与其总重量相比以重量计为至少80%、更优选至少95%和最优选100%的苯乙烯构成， 2)以及其表现出的颗粒尺寸为50nm至150nm,更优选为60nm至120nm。
2.根据权利要求I所述的用途，特征在于，在所述胶乳仅由苯乙烯构成时，除了所述苯乙烯之外，其包含与其总重量相比以重量计为O. 01 %至20 %、更优选O. 01 %至5 %的至少一种其它单体，所述其它单体选自丁二烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸烷基酯，并且优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟烷酯及其混合物，并且最优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯及其混合物。
3.根据权利要求I至2中任一项所述的用途，特征在于所述粘合剂(b)选自苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-丙烯酸和醋酸乙烯酯。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的用途，特征在于所述其它流变改性剂(c)选自由(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的共聚物和基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯与疏水单体的共聚物构成的增稠剂；基于脲的增稠剂；基于明胶的增稠剂；基于乙烯吡咯烷酮的增稠剂；以及可能的基于改性纤维素的增稠剂。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的用途，特征在于所述添加剂(d)选自淀粉、酪蛋白、硬脂酸钙、光学增白剂和染料、聚乙烯醇、消泡剂以及不溶性粘料。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的用途，特征在于所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少60%的所述颗粒的直径小于2 μ m。
7.根据权利要求6所述的用途，特征在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少90%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为60nm至 lOOnm。
8.根据权利要求7所述的用途，特征在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少95%的所述颗粒的直径小于2μπι时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为SOnm至 120nm。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的用途，特征在于所述矿物材料(e)选自天然和/或沉淀碳酸钙、滑石和高岭土，并且更优选天然碳酸钙。
10.一种涂料液，其包含水和胶乳(a)，至少一种粘合剂(b)，除了当前的胶乳之外的可能的至少一种其它流变改性剂(C)，与上述化合物不同的可能的至少一种其它添加剂(d)，以及至少一种矿物材料(e)，所述胶乳(a)的特征在于 1)其由与其总重量相比以重量计为至少95%、更优选至少98%和最优选100%的苯乙烯构成， 2)以及其表现出的颗粒尺寸为50nm至150nm,更优选60nm至120nm, 以及所述涂料液的特征在于，其包含 -其总重量20 %至50 %、更优选25 %至45 %的大量的水， 以及，以干重计每100份矿物材料(e)以干重计表示的份数 (a)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O.I份至4份、更优选O. 5份至3. O份的所述胶乳(a)， (b)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为3份至20份、更优选为5份至15份的所述粘合剂(b), (c)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选O份至O.5份的所述其它流变改性剂(C)， (d)以干重计每100份矿物材料(e)以干重计为O份至I份、更优选O份至O.5份与上述化合物不同的至少一种其它添加剂(d)。
11.根据权利要求10所述的涂料液，特征在于，在所述胶乳仅由苯乙烯构成时，除了所述苯乙烯之外，其包含与其总重量相比以重量计为O. 01 %至20%、更优选O. 01 %至5 %的至少一种其它单体，所述其它单体选自丁二烯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸烷基酯，并且优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟烷酯及其混合物，并且最优选地选自(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯及其混合物。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的涂料液，特征在于所述粘合剂(b)选自苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-丙烯酸和醋酸乙烯酯。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的涂料液，特征在于所述其它流变改性剂(c)选自由(甲基)丙烯酸与这些酸的酯的共聚物和基于(甲基)丙烯酸、这些酸的酯与疏水单体的共聚物构成的增稠剂；基于脲的增稠剂；基于明胶的增稠剂；基于乙烯吡咯烷酮的增稠剂；以及可能的基于改性纤维素的增稠剂。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的涂料液，特征在于所述添加剂(d)选自淀粉、酪蛋白、硬脂酸钙、光学增白剂和染料、聚乙烯醇、消泡剂以及不溶性粘料。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的涂料液，特征在于所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少60%的所述颗粒的直径小于2 μ m。
16.根据权利要求15所述的涂料液，特征在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少90%的所述颗粒的直径小于2 μ m时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为60nm 至 lOOnm。
17.根据权利要求16所述的涂料液，特征在于，在所述矿物材料(e)表现出的颗粒尺寸分布为以重量计至少95%的所述颗粒的直径小于2 μ m时，所述胶乳表现出的颗粒尺寸为80nm 至 120nm。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的涂料液，特征在于所述矿物材料(e)选自天然和/或沉淀碳酸钙、滑石和高岭土，以及更优选天然碳酸钙。
19.一种用于涂布纸基材的方法，其通过在所述纸上沉积根据权利要求10至18中任一项所述的涂料液来进行。
全文摘要
本发明涉及基本上由颗粒尺寸集中在100nm的苯乙烯构成的胶乳在用于造纸的涂料液中作为用于降低高剪切速率下的粘度和增加低剪切速率下的粘度的试剂的用途。本发明还涉及用于制造所述涂料液的方法、所述涂料液和使用所述涂料液涂布纸的方法。
文档编号C08L25/08GK102859068SQ201180016953
公开日2013年1月2日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年4月7日
发明者雷诺·苏齐, 弗朗索瓦·杜邦 申请人:可泰克斯有限合伙公司