纸张或纸板用的水基涂料组合物

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1、纸张或纸板用的水基涂料组合物中国发明专利申请公开：CN1319629申请人：罗门哈斯公司发明人：B·R·鲍勃森等本发明涉及纸张或纸板用的水基着色涂料组合物，其中颜料包括至少占该颜料50%质量分数的碳酸钙和1%~25%（干重）的水性聚合物分散体，该水性聚合物分散体包括至少两种不同粒径的乳液聚合物，这些乳液聚合物中的至少一种包含至少一个空隙。本发明还涉及通过形成、涂覆、干燥和任选随后砑光本发明的水基涂料组合物以增进纸张或纸板表面光泽的方法。本发明人的目的是，提供纸张或纸板用的水基着色涂料组合物，该组合物含有50%~100%碳酸钙作为颜料，并具有

2、增进了的涂层光泽。现已发现，包括双峰值粒径、且具有至少一种含空隙微粒群的乳液聚合物的本发明水基涂料组合物，在某些含碳酸钙组合物的情况下，出乎意外地提供了更高的纸张光泽以及在实用粘度下更高的涂料固含量和较低的干燥能量需求。根据本发明的第一方面，提供了纸张或纸板用的水基着色涂料组合物，该组合物包括颜料，该颜料包括至少占该颜料50%的碳酸钙和1%~25%（干重）的水性聚合物分散体，该水性聚合物分散体包括：（a）95%~25%平均粒径为150~3000nm的第一种乳液聚合物，以该水性聚合物分散体的固体质量为基准，和(b)5%~75%的平均粒径为40

3、~600nm的第二种乳液聚合物，以该水性聚合物分散体的固体质量为基准。其中第一种乳液聚合物的平均粒径与第二乳液聚合物的平均粒径之比为1.2~60，其中在干燥时至少第一种乳液聚合物微粒包含至少一个空隙，且其中第一种乳液聚合物是在第二种乳液聚合物存在下制备的或第二种乳液聚合物是在第一种乳液聚合物存在下制备的。根据本发明的第二方面，提供了一种增进涂料纸或纸板表面光泽的方法，将该涂料涂覆在纸张或纸板上；将涂覆了的涂层在50℃~100℃的温度下干燥；以及任选将该涂料纸或纸板砑光。本发明的纸张或纸板用的水基着色涂料组合物含有颜料，还可包括其他无机或有机

4、颜料例如粘土如层状瓷土和煅烧粘土、二氧化钛、滑石、固体有机着色颜料和固体聚苯乙烯微粒。本发明的水性聚合物分散体是通过顺序乳液聚合物制备的。在一个优选的方法中，首先采用乳液聚合法制成干燥时含有空隙的、较大且多层的第一种聚合物微粒，随后在该首先形成的微粒存在下再制成干燥时可能含有或不含有空隙的、较小的第二种聚合物微粒。该多层的第一种聚合物微粒包括至少一个亲水的核和至少一个疏水的壳。本发明第一个方面的第一种聚合物微粒的亲水的核聚合物是将5%~100%（质量百分数，以核聚合物总量为基准下同）的亲水性单烯键不饱合单体和0~95%的至少一种非离子型单烯

5、键不饱合单体进行乳液聚合的产物。对本发明而言，含有至少5%的至少一种亲水性单烯键不饱合单体的亲水核聚合物具有实际溶胀性。其中可能有这样的情况，由于某些共聚用单体或其组合物的疏水程度连同特定酸性单体的疏水/亲水平衡，以该核聚合物总量为基准，该共聚物可能需要少于5%。亲水性单体的含量以该核聚合物总重为基准，且最优选为25%~50%。该亲水核聚合物可采用单层或一步顺序聚合制得或可依次通过多步制得。该亲水核聚合物包括单独聚合了的或与至少一种非离子型单烯键不饱和单体一起聚合了的至少一种亲水性单烯键不饱和单体。此外，本发明企图使用潜伏亲水单体，并将其作

6、为亲水性单烯键不饱和单体，在此情况下该核包含0~5%的亲水性单烯键不饱和单体，将该核聚合物水解时或水解之后可溶胀成为本发明的亲水性核聚合物。可用于生产核聚合物的适宜的亲水性单烯键不饱和单体包括含有酸性官能度的单烯键不饱和单体例如含有至少一个羧酸基的单体，这些单体包括（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酰氧基丙酸、衣康酸等，还包括酸酐。优选丙烯酸和甲基丙烯酸。适宜的含有至少一个羧酸基的非聚合化合物包括C6~C12脂族或芳族一元羧酸和二羧酸例如苯甲酸、间甲苯甲酸、对氯苯甲酸等。适用于生产亲水性核聚合物的非离子型单烯键不饱和单体包括苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯

7、乙烯、（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙烯酸的（C1-C20）烷基或（C3-C20）链烯基酯等。采用单层法或包括几层的方法制得的亲水核聚合物，在不溶胀的条件下的平均粒径为150~700nm。如果核是由种子聚合物制得，则该种子聚合物的平均粒径可为30~200nm。亲水核聚合物也可任选包含0.1~3%共聚了的多烯键不饱和单体，其中所采用的量通常与所用的亲水单烯键不饱和单体的量成比例。适宜的多烯键不饱和单体包括二丙烯酸亚烷基二醇酯和二甲基丙烯酸亚烷基二醇酯。亲水核聚合物生成以后，可在该亲水核上再产生一层粘结层。特别是对粒径＜280nm的亲水核聚合物而言

8、，该粘结层可以是使亲水核聚合物与一种或多种疏水壳聚合物相容的丙烯酸类聚合物。该粘合层可包括共聚了的亲水性单体如羧酸的单体例如1%~8%（质量百分数，以粘接层质量为基准）的甲基丙烯