粉末組合物及其用于制備紙的用途
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及粉末組合物，其顆粒具有至少一種無(wú)機(jī)顏料，其特征在于至少一種可生物降解的聚酯聚合物和／或聚亞烷基碳酸酯聚合物排列在顏料表面。本發(fā)明還涉及制備所述粉末組合物的方法及其在紙、卡片和紙板的制備中作為添加劑的用途。
【專(zhuān)利說(shuō)明】粉末組合物及其用于制備紙的用途
[0001]本發(fā)明涉及粉末組合物，其顆粒包括至少一種無(wú)機(jī)顏料，在其表面上排列有至少一種可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物，涉及制備這些粉末聚合物的方法及其用于制備紙、卡片和紙板的用途。
[0002]近年來(lái)進(jìn)行各種開(kāi)發(fā)以提高紙的填料含量。填充的紙使其可以降低纖維份額并且因此導(dǎo)致生產(chǎn)成本降低。其另外具有易于干燥的優(yōu)點(diǎn)，這使造紙更經(jīng)濟(jì)。
[0003]然而，提高紙的填料含量還導(dǎo)致紙的性能改變?nèi)鐝?qiáng)度降低。因此，進(jìn)行各種開(kāi)發(fā)以改性填料材料。
[0004]這些開(kāi)發(fā)主要涉及將聚合物溶液或分散液加入至填料材料的水性漿料中。最后，經(jīng)改性的填料完全依賴(lài)物理相互作用?？梢酝ㄟ^(guò)改性而獲得的填料材料的顆粒通常為混合物形式。
[0005]W092 / 14881公開(kāi)了用用于紙的水溶性陽(yáng)離子和陰離子濃度增強(qiáng)劑的組合處理填料材料的水性分散體，所述增強(qiáng)劑如聚乙烯亞胺、N-乙烯基甲酰胺的聚合物和由丙烯酰胺和丙烯酸形成的共聚物。
[0006]DE-A2516097公開(kāi)了使具有正ζ電勢(shì)的無(wú)機(jī)顆粒的水性懸浮液與樹(shù)脂的陰離子膠乳通過(guò)選擇使用量而混合以使所獲得的涂覆的顆粒具有基本為O的ζ電勢(shì)。
[0007]DE-A10209448公開(kāi)了填料材料的水性懸浮液，其通過(guò)用至少一種用于紙涂料組合物的粘合劑通過(guò)攪拌或通過(guò)施加剪切力而處理填料材料的水性懸浮液而獲得。
[0008]W02006 / 128814以及US2007 / 0266898教導(dǎo)了用于造紙的聚合物-顏料混合物，其在粘合劑、優(yōu)選苯乙烯-丙烯酸酯分散體存在下，通過(guò)研磨無(wú)機(jī)顏料的水性分散體而獲得。
[0009]ΕΡ792309教導(dǎo)了可生物降解的聚合物并且ΕΡ792309再次教導(dǎo)了交聯(lián)的可生物降解的聚合物。
[0010]用可生物降解的聚合物(混合物)涂覆一次或多次的紙基產(chǎn)物已知于W02010 /034712。
[0011]PCT / ΕΡ2010 / 066079教導(dǎo)了使用可生物降解的聚合物作為聚合上漿劑的用于定型(sizing)紙的方法。所述可生物降解的聚合物可用作機(jī)器膠料兼表面膠料。
[0012]本發(fā)明目的在于提供制備具有高填料含量的紙、卡片和紙板的方法，借此獲得具有提高的強(qiáng)度和/或可印刷性的紙基產(chǎn)物，盡管填料含量提高但是紙機(jī)器效率不變或提聞。
[0013]我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該目的通過(guò)一種粉末組合物而實(shí)現(xiàn)，所述粉末組合物的顆粒包括至少一種無(wú)機(jī)顏料，其中至少一種可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物排列在顏料表面。本發(fā)明還提供制備該粉末組合物的方法及其用于制備紙、卡片和紙板的用途，并且還提供使用這些粉末組合物制備紙、卡片和紙板的方法。
[0014]為本發(fā)明的目的，“可生物降解的”特征應(yīng)考慮滿足任何一種材料或物質(zhì)的組成，當(dāng)該材料或物質(zhì)組成具有的DIN EN13432第A.2章的可生物降解的百分比程度等于合適參比物質(zhì)(例如，微晶纖維素)的至少90%。[0015]可生物降解的一般效果為聚合物和聚合物混合物(在以下還簡(jiǎn)稱(chēng)為聚合物(混合物))在恰當(dāng)?shù)暮湍茏C實(shí)的間隔內(nèi)分解。降解可以通過(guò)酶法、水解、氧化和/或通過(guò)電磁輻射例如UV輻射的作用而進(jìn)行，并且可由于微生物如細(xì)菌、酵母、真菌和藻類(lèi)的作用而占主導(dǎo)?？缮锝到饪梢酝ㄟ^(guò)例如聚合物(混合物)與堆肥混合并且儲(chǔ)存一定時(shí)間而量化。根據(jù)DIN EN13432，例如，在堆肥過(guò)程中不含CO2的空氣流過(guò)成熟堆肥并且該經(jīng)處理的堆肥經(jīng)歷限定的溫度程序。在此可生物降解通過(guò)樣品所釋放的凈CO2 (扣除不含樣品的堆肥所釋放的0)2后)與可經(jīng)樣品釋放的CO2的最大量(由樣品的碳含量估算)的比例而定義，其作為可生物降解的百分比程度?？缮锝到獾木酆衔?混合物)在堆肥僅數(shù)天后通常示出清晰的降解信號(hào)，如真菌生長(zhǎng)、破裂和穿孔。
[0016]確定可生物降解性的其他方法記載于例如ASTM D5338和ASTM D6400-4。
[0017]可生物降解的聚合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)已知的并且特別是公開(kāi)于Ullmann’ sEncyclopedia of Industrial Chemistry (在線版本 2009), Polymers, Biodegradable,Wiley-VCH Verlag GmbH&C0.KG，Weinheim，2009，131 頁(yè)。
[0018]更具體而言，用于本發(fā)明目的的可生物降解的聚酯聚合物應(yīng)該包括如W02010 /034712所記載的可生物降解的脂族-芳族聚酯。
[0019]可生物降解的聚酯聚合物優(yōu)選為基于脂族和芳族二羧酸和脂族二羥基化合物的脂族聚酯或脂族-芳族(部分芳族)聚酯。
[0020]顏料/聚合物排列不僅包括具有聚合物封裝的顏料而且包括具有部分聚合物封裝的顏料顆粒。還包括小于1000個(gè)具有部分或完全的聚合物封裝的顏料顆粒的附聚物。在具有聚合物份額的顏料顆粒和具有顏料和聚合物份額的附聚物中，聚合物質(zhì)量與顏料質(zhì)量的比例范圍可為0.001以下至10以上。優(yōu)選范圍為0.01至I。
[0021]顏料表面優(yōu)選在其上排列有至少一種聚合物，所述聚合物選自聚亞烷基碳酸酯和基于脂族和芳族二羧酸和脂族二羥基化合物的脂族或脂族-芳族(部分芳族)聚酯。這些聚合物可單獨(dú)或以其混合物存在。
[0022]優(yōu)選地，可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物為非水溶性的。
[0023]原則上，基于脂族和芳族二羧酸和脂族二羥基化合物的所有聚酯，所謂的部分芳族聚酯或由脂族二羧酸和脂族二醇形成的脂族聚酯或由脂族羥基羧酸形成的脂族聚酯納入考慮用于制備可生物降解的聚酯混合物。這些聚酯為根據(jù)DIN EN13432的可降解的所有聚酯。應(yīng)理解兩種以上該聚酯的混合物也是合適的。
[0024]一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案使用至少一種脂族-芳族聚酯聚合物。
[0025]脂族-芳族聚酯為基于脂族和芳族二羧酸和脂族二羥基化合物的聚酯，所謂的部分芳族聚酯。根據(jù)本發(fā)明，這還應(yīng)該包括聚酯衍生物如聚醚酯、聚酯酰胺或聚醚酯酰胺和聚酯氨基甲酸酯(見(jiàn)EP申請(qǐng)N0.10171237.0)。合適的部分芳族聚酯包括未增鏈的直鏈聚酯(W092 / 09654)。優(yōu)選增鏈的和/或支鏈的部分芳族聚酯。后者已知于W096 / 15173至15176,21689至21692、25446、25448或W098 / 12242，其在此明確地以引用的方式納入本說(shuō)明書(shū)。不同的部分芳族聚酯的混合物是同樣適合的。感趣的近期的開(kāi)發(fā)基于可再生原料(見(jiàn) W0-A2006 / 097353、W0-A2006 / 097354 和 W02010 / 034710)。更具體而言，部分芳
族聚酯包括產(chǎn)品如Eeoflex? (basf SE)和Easter? Bi。、 Orfg副.(Novamont)。
[0026]特別優(yōu)選的部分芳族聚酯包括含有以下組分作為主要組分的聚酯:[0027]A)由以下組成的酸組分:
[0028]al) 30至99mol %的至少一種脂族二羧酸或其成酯衍生物或其混合物，
[0029]a2) I至70mol %的至少一種芳族二羧酸或其成酯衍生物或其混合物，和
[0030]B)至少一種選自C2至C12烷二醇的二醇組分
[0031]和
[0032]C)至少一種選自以下的組分:
[0033]Cl)具有至少三個(gè)能夠成酯的基團(tuán)的化合物，
[0034]c2) 二異氰酸酯或聚異氰酸酯，
[0035]c3) 二環(huán)氧化物或聚環(huán)氧化物。
[0036]可用的脂族二羧酸及其成酯衍生物(al)通常為具有2至18個(gè)碳原子，優(yōu)選具有4至10個(gè)碳原子的那些。其可以為直鏈或支鏈的。然而，原則上也可以使用具有大量碳原子(例如最高達(dá)30個(gè)碳原子)的二羧酸。
[0037]實(shí)例為草酸、丙二酸、琥珀酸、2-甲基琥珀酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、α -酮基戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、富馬酸、2，2- 二甲基戊二酸、辛二酸、二甘醇酸、草酰乙酸、谷氨酸、天冬氨酸、衣康酸和馬來(lái)酸。二羧酸或其成酯衍生物可以單獨(dú)使用或作為兩種以上的混合物使用。
[0038]優(yōu)選使用琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸或其各自的成酯衍生物或其混合物。特別優(yōu)選使用琥珀酸、己二酸`、癸二酸或其各自的成酯衍生物或其混合物。琥珀酸、壬二酸、癸二酸和十三烷二酸還具有可以由可再生原料獲得的優(yōu)點(diǎn)。
[0039]優(yōu)選以下脂族-芳族聚酯--聚(壬酸丁二醇酯-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBAzeT)、聚(十三烷二酸丁二醇酯-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBBrasT)并且特別優(yōu)選:聚(己二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)、聚(癸二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBSeT)或聚(琥珀酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBST)。
[0040]芳族二羧酸或其成酯衍生物(a2)可以單獨(dú)使用或作為兩種以上的混合物使用。特別優(yōu)選使用對(duì)苯二甲酸或其成酯衍生物如對(duì)苯二甲酸二甲酯。
[0041]一般而言，二醇(B)選自具有2至12個(gè)碳原子，優(yōu)選4至6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷二醇或具有5至10個(gè)碳原子的環(huán)烷二醇。
[0042]合適的烷二醇的實(shí)例為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2- 丁二醇、1，4_ 丁二醇、I，5_ 戍二醇、2，4- 二甲基 _2_ 乙基己 _1，3- 二醇、2，2- 二甲基 _1，3-丙二醇、2_ 乙基-2- 丁基-1，3-丙二醇、2-乙基-2-異丁基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，6-己二醇，特別是乙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇和2，2-二甲基-1，3-丙二醇(新戊二醇)；環(huán)戊二醇、1，4-環(huán)己二醇、1，2-環(huán)己烷二甲醇、1，3-環(huán)己烷二甲醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇或2，2，4，4-四甲基-1，3-環(huán)丁二醇。特別優(yōu)選為1，4_ 丁二醇、特別是與組分al)己二酸結(jié)合，和1，3-丙二醇、特別是與組分al)癸二酸結(jié)合。1，3-丙二醇還具有可以作為可再生原料而獲得的優(yōu)點(diǎn)。還可以使用不同烷二醇的混合物。
[0043]優(yōu)選地部分芳族聚酯的特征在于分子量(Mn)范圍為1000至100000，特別是范圍為9000至75000g / mol，優(yōu)選范圍為10000至50000g / mo I并且熔點(diǎn)范圍為60至170°C并且優(yōu)選范圍為80至150°C。
[0044]由脂族二羧酸和脂族二醇形成的聚酯是指由脂族二醇和脂族二羧酸形成的聚酯如聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚琥珀酸癸二酸丁二醇酯(PBSSe)、聚癸二酸丁二醇酯(PBSe)。脂族聚酯以例如由ShowaHighpolymers以Bionolle名稱(chēng)市售和由Mitsubishi以GSPla名稱(chēng)市售。更近期的開(kāi)發(fā)記載于 W02010 / 034711。
[0045]除上述脂族和脂族/芳族聚酯外或代替上述脂族和脂族/芳族聚酯，可生物降解的聚酯可以包括另外的聚酯如聚乳酸、聚琥珀酸丁二醇酯、聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)、聚羥基鏈烷酸酯、聚酯酰胺、聚亞烷基碳酸酯、聚己酸內(nèi)酯。特別地聚乳酸和聚己酸內(nèi)酯和聚羥基鏈烷酸酯必須作為基于脂族羥基羧酸的聚酯而提及。在聚合物混合物中優(yōu)選的組分或者直鏈組分為聚乳酸(PLA)、聚琥珀酸丁二醇酯、聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)和聚羥基鏈烷酸酯，并且在這些中特別是聚羥基丁酸酯(PHB)和聚(羥基丁酸酯-共-羥基戊酸酯)(PHBV)和聚(羥基丁酸酯-共-羥基己酸酯)(PHBH)。 [0046]優(yōu)選使用具有以下特性的聚乳酸:
[0047]熔體體積率(MVR，在190。。和2.16kg下，根據(jù)ISOl 133)為0.5_優(yōu)選地2_至30，特別是9ml / 10分鐘
[0048]熔點(diǎn)低于240°C ；
[0049]玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于55 °C
[0050]水含量低于1000ppm
[0051]殘留單體含量(交酯)低于0.3%。
[0052]分子量高于80000道爾頓。
[0053]優(yōu)選的聚乳酸為例如Nature Works? 6201D、6202D、6251D、3051D并且特別是3251D、4032D、4043D 或 4044D (購(gòu)自 Naturefforks 的聚乳酸)。
[0054]聚羥基鏈烷酸酯主要為聚-4-羥基丁酸酯和聚-3-羥基丁酸酯，但是還包括上述羥基丁酸酯與3-羥基戊酸酯(P(3HB)-*-P(3HV))或3-羥基己酸酯的共聚酯。聚_3_羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯(P(3HB)-*-P(4HB))特別是已知于Metabolix。其以商品名\1丨11丨__#市售。聚-3-羥基丁酸酯-共-3-羥基己酸酯(P(3HB)-*-P(3HH))已知于P&G或Kaneka。聚_3_羥基丁酸酯例如由PHB Industrial以商品名市售和由Tianan以名稱(chēng)Enmat?市售。
[0055]聚羥基鏈烷酸酯的分子量Mw通常在100000至1000000范圍內(nèi)并且優(yōu)選范圍為300000 至 600000。
[0056]聚己酸內(nèi)酯由例如Daicel以商品名P丨act:el?市售。
[0057]部分芳族聚酯和聚乳酸或聚羥基鏈烷酸酯的優(yōu)選的聚酯混合物記載于EP1656423,EP1838784,W02005 / 063886、W02006 / 057353、W02006 / 057354、W02010 /034710 和 W02010 / 034712。
[0058]聚亞烷基碳酸酯主要包括聚碳酸亞乙酯(見(jiàn)EP-A1264860)，可以通過(guò)環(huán)氧乙烷和二氧化碳共聚合而獲得，并且特別是可以由環(huán)氧丙烷和二氧化碳共聚合而獲得的聚碳酸亞丙酯(見(jiàn)例如 W02007 / 125039)。
[0059]聚亞烷基碳酸酯鏈可以包括醚基團(tuán)以及碳酸酯基團(tuán)。聚合物中碳酸酯基團(tuán)的比例取決于反應(yīng)條件如特別是使用的催化劑。在優(yōu)選的聚亞烷基碳酸酯中，大于85并且優(yōu)選大于90%的所有鍵合(linkage)為碳酸酯基團(tuán)。合適的鋅催化劑和鈷催化劑記載于US4789727 和 US7304172。聚碳酸亞丙酯還可以以類(lèi)似于 Soga et al.,Polymer Journal,1981,13,407-10的方法而獲得。聚合物還可為市售可得的,例如購(gòu)自Empower MaterialsInc.或Aldrich。
[0060]在聚亞烷基碳酸酯后處理時(shí)，特別重要的是催化劑在數(shù)量上盡可能被移除。為此，慣例為用極性非質(zhì)子溶劑，如羧酸酯(特別是乙酸乙酯)、酮(特別是丙酮)、醚(特別是四氫呋喃)，將反應(yīng)混合物稀釋至2倍至10倍體積。隨后，將反應(yīng)混合物與酸如乙酸和/或酸酐如乙酸酐混合并且在略微升高的溫度下攪拌數(shù)小時(shí)。洗滌并分離有機(jī)相。優(yōu)選在減壓下濾除溶劑并且干燥殘留物。
[0061]通過(guò)上述方法而獲得的聚碳酸亞丙酯的分子量Mn通常在70000至90000Da范圍內(nèi)。分子量Mw通常在250000至400000Da范圍內(nèi)。聚合物中醚基團(tuán)與碳酸酯基團(tuán)的比例范圍為5:100至90:100o對(duì)于提高的性能特性而言，有利的是用MA、乙酸酐、二異氰酸酯或聚異氰酸酯、二噁唑啉或聚噁唑啉或二噁嗪或聚噁嗪或二環(huán)氧化物或聚環(huán)氧化物處理聚亞烷基碳酸酯。分子量Mn為30000至5000000，優(yōu)選35000至250000并且更優(yōu)選40000至150000Da的聚碳酸亞丙酯可以以此方式獲得。Mn低于25000Da的聚碳酸亞丙酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于25°C。因此，其具有用所提及的顏料進(jìn)行表面施用(例如，涂覆)的有用性，但是有用性有限。多分散性(重均(Mw)與數(shù)均(Mn)的比例)通常為I至80并且優(yōu)選2至10。使用的聚碳酸亞丙酯可以包括最高達(dá)1%氨基甲酸酯基團(tuán)和脲基團(tuán)。
[0062]用于聚碳酸酯的可用的增鏈劑特別是MA、乙酸酐、二異氰酸酯或聚異氰酸酯、二噁唑啉或聚噁唑啉或二噁嗪或聚噁嗪或二環(huán)氧化物或聚環(huán)氧化物。異氰酸酯的實(shí)例為甲苯2，4- 二異氰酸酯、甲苯2，6- 二異氰酸酯、2，2’- 二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、萘1，5- 二異氰酸酯或苯二甲撐二異氰酸酯并且特別是1，6_六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或亞甲基雙(4-異氰酸酯基環(huán)己烷)。異佛爾酮二異氰酸酯并且特別是1，6_六亞甲基二異氰酸酯是特別優(yōu)選的脂族二異氰酸酯。作為雙噁唑啉在此可以提及2，2’ -雙(2-噁唑啉)、雙(2-噁唑啉基)甲烷、1，2-雙(2-噁唑啉基)乙烷、1，3-雙(2-噁唑啉基)丙烷或1，4-雙(2-噁唑啉基)丁烷，特別是1，4-雙(2-噁唑啉基)苯、1，2-雙(2-噁唑啉基)苯或1，3-雙(2-噁唑啉基)苯。增鏈劑的用量范圍優(yōu)選為0.01%至5%，更優(yōu)選范圍為0.05%至2%并且甚至更優(yōu)選范圍為0.08%至I重量％ ,基于聚合物的用量計(jì)。
[0063]可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物還可以包括添加劑?？赡艿奶砑觿┌ㄍǔＴ谒芰霞夹g(shù)中的成核劑，如在PBT共聚酯(例如，PBAT, PBSeT, PBST)的情況下為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、在聚乳酸的情況下為聚琥珀酸丁二醇酯；增滑劑和脫模劑如硬脂酸鹽(特別是硬脂酸鋅、硬脂酸錫和硬脂酸鈣)；增塑劑如檸檬酸酯(特別是檸檬酸三丁酯和乙酰基檸檬酸三丁酯)、甘油酯如三乙酰基甘油或乙二醇衍生物；表面活性劑如聚山梨酸酯、棕櫚酸酯或月桂酸酯；蠟如巴西棕櫚蠟、小燭樹(shù)蠟、蜂蠟或蜂蠟酯、荷荷芭油、日本蠟、鯨蠟、羊毛脂；UV吸收劑(例如，氫醌)；UV穩(wěn)定劑；防霧劑(例如聚山梨酸酯)或染料。添加劑的使用濃度為0%至5重量％并且特別是0.1%至2重量％，基于可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物計(jì)。增塑劑可以存在的量為0.1%至30重量％ (優(yōu)選0.1%至10重量％ )，基于可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物計(jì)。
[0064]可用的無(wú)機(jī)顏料包括基于通常用于造紙工業(yè)的金屬氧化物、硅酸鹽和/或碳酸鹽的任何顏料，特別是選自碳酸鈣的顏料，其可以以粉碎的碳酸鈣(GCC)、石灰、白堊、大理石或沉淀碳酸酐(PCC)、滑石、高嶺土、膨潤(rùn)土、緞光白、硫酸鈣、硫酸鋇和二氧化鈦形式使用。還可以使用兩種以上的顏料的混合物。
[0065]本發(fā)明使用平均粒徑(Z-均)≤10 μ m，優(yōu)選范圍為0.1至5 μ m并且特別是范圍為0.1至4 μ m的無(wú)機(jī)顏料。
[0066]無(wú)機(jī)顏料的平均粒徑(Z-均)以及粉末組合物顆粒的平均粒徑(Z-均)在此通常通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)光散射方法(DIN-1S013320-1)使用例如購(gòu)自Malvern Instruments Ltd.的Mastersizer2000 產(chǎn)生。
[0067]根據(jù)本發(fā)明，可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物排列在無(wú)機(jī)顏料的表面。取決于聚合物的用量，在表面上的聚合物排列可以為點(diǎn)、斑點(diǎn)或圓點(diǎn)形式，或?yàn)榭蓴U(kuò)展至在其中聚合物形成類(lèi)似于層、覆蓋物、殼或外膜的均勻排列的區(qū)域形式。顆粒可以不僅是單個(gè)顆粒還可以是結(jié)合的(conjoined)單個(gè)顆粒,所謂的附聚物,可能通過(guò)可生物降解的聚合物而結(jié)合。
[0068]一般而言，可生物降解的聚合物的份額范圍為0.1%至100重量％，基于無(wú)機(jī)顏料計(jì)。聚合物份額范圍優(yōu)選為0.25%至7重量％并且特別是0.5%至5重量％，基于無(wú)機(jī)顏料的重量計(jì)。
[0069]本發(fā)明的粉末組合物通過(guò)將可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物施加至無(wú)機(jī)顏料的表面而制備。
[0070]這優(yōu)選通過(guò)用可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理無(wú)機(jī)顏料并且隨后移除溶劑而完成。
[0071]用于可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶劑是指每100g溶劑能溶解至少I(mǎi)g聚合物的稀釋劑。用于聚酯聚合物的優(yōu)選的溶劑為氯化烴、在室溫(230C )下的六氟異丙醇，以及在約60°C下的甲苯和四氫呋喃的混合物。
[0072]取決于其組成，聚酯酰胺和聚亞烷基碳酸酯在甲苯或四氫呋喃中，或在乙醇或異丙醇中，或在乙酸烷基酯如乙酸乙酯中或在鹵化烴中是可溶的。
[0073]使用的可生物降解的聚合物的用量范圍通常為0.5%至10重量％并且優(yōu)選范圍為I %至5重量％，基于顏料含量(填料含量)計(jì)。
[0074]本發(fā)明的粉末組合物優(yōu)選通過(guò)以下而獲得:
[0075]a)用聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理無(wú)機(jī)顏料，并且
[0076]b)噴霧干燥由a)獲得的混合物。
[0077]還可以在噴涂機(jī)中用可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理作為固體的無(wú)機(jī)顏料。
[0078]由a)獲得的混合物(顏料分散體)優(yōu)選通過(guò)單物質(zhì)噴嘴噴霧至熱空氣流中。選擇在出口處的液滴尺寸以制備顏料粉末，其中粉狀顆粒的平均粒徑(Z-均)范圍為I至200 μ m。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)由a)獲得的顏料分散體的粘度選擇噴嘴直徑和物質(zhì)流的進(jìn)入壓力。進(jìn)入壓力越高，制備的液滴越小。通常，將由a)獲得的顏料分散體進(jìn)料至約3巴的區(qū)域中。有利的是，使用裝有扭曲生成器的單物質(zhì)噴嘴。液滴尺寸和噴霧角度可以另外通過(guò)選擇扭曲生成器而影響。
[0079]優(yōu)選選擇將由a)獲得的并且包括基于無(wú)機(jī)顏料計(jì)0.1%至10重量％并且優(yōu)選0.5%至5重量％的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯的顏料分散體(混合物)進(jìn)行噴霧。
[0080]由a)獲得的顏料分散體的固體濃度有利地為10-40重量％。優(yōu)選使用的固體濃度為25-35重量％。
[0081]采用的常用步驟為熱空氣流的入口溫度在100至200°C范圍內(nèi)并且優(yōu)選范圍為120至180°C并且熱空氣流的出口溫度在30至110°C范圍內(nèi)并且優(yōu)選范圍為50至90°C。入口和出口溫度之差優(yōu)選為至少25°C并且更優(yōu)選至少30°C。細(xì)粉通常由氣體流通過(guò)氣旋或過(guò)濾隔板而分離。細(xì)粉優(yōu)選再分散并且循環(huán)至物質(zhì)流中。由a)獲得的經(jīng)噴霧分散的顏料分散體和熱空氣流優(yōu)選為平行路徑。
[0082]此外，粉末特性還可以受?chē)婌F塔排出粉末時(shí)的后處理溫度影響。溫度范圍通常設(shè)定為20-30°C，很少高于40°C。
[0083]任選地,在噴霧干燥步驟中加入噴霧助劑以利于噴霧-干燥操作或?qū)崿F(xiàn)某些粉狀特性，例如低的粉塵、流動(dòng)性或提高的再分散性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)熟悉多種噴霧助劑。噴霧助劑的實(shí)例見(jiàn)于 DE-A19629525、DE-A19629526、DE-A2214410、DE-A2445813、EP-A407889或EP-A784449。有利的噴霧助劑為例如聚乙烯醇類(lèi)的水溶性聚合物或部分水解的聚乙酸乙烯酯、纖維素衍生物如羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素、甲基羥乙基纖維素和甲基羥丙基纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮的共聚物、明膠，優(yōu)選聚乙烯醇和部分水解的聚乙酸乙烯酯和甲基羥丙基纖維素。
[0084]通過(guò)噴霧干燥而獲得的粉末組合物的粒徑為0.3至300um，優(yōu)選0.3至30um并且特別是0.3至IOum0
[0085]本發(fā)明的粉末組合物作為制備紙、卡片和紙板的填料是非常有用的。因此，本申請(qǐng)還涉及本發(fā)明的粉末組合物在填料紙、卡片和紙板的制備中作為填料的用途。
[0086]本申請(qǐng)還涉及通過(guò)將本發(fā)明的粉末組合物加入至造紙?jiān)喜⑶译S后將造紙?jiān)霞堩?yè)成型排出并且干燥而制備填料紙、卡片和紙板的方法。
[0087]優(yōu)選地，本發(fā)明的粉末組合物以可以通過(guò)將本發(fā)明的粉末組合物懸浮于水中而獲得的水性懸浮液形式使用。粉末組合物的水性懸浮液可以通過(guò)以下方法步驟獲得:
[0088]a)用聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理無(wú)機(jī)顏料，
[0089]b)噴霧干燥由a)獲得的混合物，并且
[0090]c)將由b)中獲得的粉末組合物分散在水中。
[0091]本發(fā)明的粉末組合物的水性懸浮液優(yōu)選包括1%至60重量％并且優(yōu)選10%至50重量％的本發(fā)明的粉末組合物。
[0092]本發(fā)明的粉末組合物通過(guò)例如引入水中而加工為水性懸浮液。為制備本發(fā)明的粉末組合物的水性懸浮液，可以使用陰離子分散劑，例如平均摩爾質(zhì)量Mw為例如1000至40000道爾頓的聚丙烯酸。當(dāng)使用陰離子分散劑時(shí)，用于制備水性懸浮液的用量范圍為例如0.01%至0.5重量％并且范圍優(yōu)選為0.2%至0.3重量％。在陰離子分散劑存在下分散于水中的本發(fā)明粉末組合物為陰離子型。
[0093]本發(fā)明粉末組合物的水性懸浮液可以用于制備任何填充類(lèi)型的紙，例如新聞紙、超級(jí)壓光(SC)紙、不合木材或含木材的書(shū)寫(xiě)紙和印刷紙。該紙使用主要原料組分例如碎木料、熱機(jī)紙漿(TMP)、化學(xué)機(jī)械紙漿(CTMP)、壓力碎木料(PGW)以及亞硫酸鹽和硫酸鹽紙漿而制備。使用本發(fā)明粉末組合物的水性懸浮液使其可以實(shí)現(xiàn)顯著提高的紙的填料含量加上實(shí)際未改變的強(qiáng)度特性。該類(lèi)紙具有與具有低含量的常規(guī)紙的強(qiáng)度相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度特性。
[0094]本發(fā)明的粉末組合物的水性懸浮液在紙制備中與纖維混合以便可以此方式形成總的造紙?jiān)?。除?jīng)處理的填料和纖維外，總的原料可以另外包括其他常規(guī)的紙?zhí)砑觿?。常?guī)的紙?zhí)砑觿槔缟蠞{劑、濕增強(qiáng)劑、基于合成聚合物的陽(yáng)離子或陰離子助留劑、以及二元體系，助濾劑、其他干強(qiáng)度增強(qiáng)劑、未根據(jù)本發(fā)明涂覆的顏料、填料、光學(xué)增白劑、消泡劑、生物殺滅劑和紙染料。這些常規(guī)的紙?zhí)砑觿┛梢砸詰T常用量使用。
[0095]可用的上漿劑包括烷基乙烯酮二聚體(AKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)和樹(shù)脂膠料。
[0096]可用的助留劑包括例如陰離子微粒(膠體二氧化硅、膨潤(rùn)土)、陰離子聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子淀粉、陽(yáng)離子聚乙烯亞胺或陽(yáng)離子聚乙烯胺。其任何組合也是可以想到的，例如由陽(yáng)離子聚合物與陰離子微粒組成的二元體系或具有陽(yáng)離子微粒的陰離子聚合物。為實(shí)現(xiàn)填料的高保留性，可取的是加入此類(lèi)助留劑，其可以加入至例如稠漿料中也可以加入至稀漿料中。
[0097]干強(qiáng)度增強(qiáng)劑為合成的干強(qiáng)度增強(qiáng)劑如聚乙烯胺或天然的干強(qiáng)度增強(qiáng)劑如淀粉。
[0098]本發(fā)明的粉末組合物使其可以制造具有高填料含量的紙。在制備紙和紙基產(chǎn)品的方法中根據(jù)本發(fā)明使用的粉末組合物可以制造具有高填料含量的紙。高填料含量通常引起的強(qiáng)度損失與現(xiàn)有技術(shù)的已知方法相比明顯更小。包括作為紙和紙基產(chǎn)品中的填料的本發(fā)明的粉末組合物產(chǎn)生良好的強(qiáng)度。這提供良好的可印刷性(改善的掉粉和粉化)結(jié)合未改變的或提高的造紙機(jī)器效率。
[0099]本發(fā)明還涉及本發(fā)明的粉末組合物在紙和紙基產(chǎn)品的表面涂覆中作為填料的用途。本發(fā)明的粉末組合物優(yōu)選以水性懸浮液的形式使用。
[0100]本發(fā)明還提供一種紙涂料組合物，包括:
[0101](i)本發(fā)明的粉末組合物，和
[0102](ii)水性粘合劑分散體，
[0103]和任選地另外加入的物質(zhì)。
[0104]除水外，紙涂料組合物通常包括顏料、粘合劑和助劑以設(shè)定所需的流變特性，例如增稠劑。顏料通常在水中為分散狀態(tài)。紙涂料組合物包括的顏料用量?jī)?yōu)選為至少80重量％，例如80%至95重量％或80%至90重量基于總固體含量計(jì)。本發(fā)明的粉末組合物可以只用作顏料。然而，還可以通過(guò)常規(guī)顏料替代全部顏料用量中的一些量。占本發(fā)明粉末組合物的比例應(yīng)該為至少30重量％，基于總顏料用量計(jì)。
[0105]特別考慮白色顏料用作常規(guī)顏料。合適的顏料為例如金屬鹽顏料如硫酸鈣、硫酸鋁鈣、硫酸鋇、碳酸鎂和碳酸鈣，其中優(yōu)選為碳酸鹽顏料并且特別是碳酸鈣。碳酸鈣可以為天然粉碎的碳酸鈣(GCC)、沉淀碳酸鈣(PCC)、石灰或白堊。合適的碳酸鈣顏料例如作為Coverearb? 60、Hydrocarb? 60 或Hydroearb⑩ 90ME 而可得。另外合適的顏料為例如硅石、氧化鋁、鋁水合物、硅酸鹽、二氧化鈦、氧化鋅、高嶺土、粘土、滑石或二氧化硅。另外合適的顏料例如作為Capim? MP50 (粘土)、Hydragloss? 90 (粘土)或TalcumClO而可得。[0106]紙涂料組合物包括至少一種粘合劑。粘合劑在紙涂料組合物中最重要的功能是將顏料粘合至紙和將顏料彼此粘合并且在某種程度上填充顏料顆粒之間的孔隙。對(duì)于每100重量份的顏料(總的顏料/本發(fā)明顏料)而言，使用的有機(jī)粘合劑的用量(就粘合劑固體而言，即不含水和在21°c，I巴下為液體的其他溶劑)在例如I至50重量份范圍內(nèi)，優(yōu)選范圍為I至25重量份或范圍為5至20重量份。
[0107]合適的粘合劑為首先,天然基粘合劑,特別是淀粉基粘合劑，以及合成粘合劑，特別是可由乳液聚合反應(yīng)而獲得的乳液聚合物。本文中淀粉基粘合劑的含義應(yīng)理解為任何天然的、改性的或降解的淀粉。天然淀粉可以由直鏈淀粉、支鏈淀粉或其混合物組成。改性淀粉可以為氧化淀粉、淀粉酯或淀粉醚。水解可以用于降低淀粉的分子量(以獲得降解的淀粉)?？捎玫慕到猱a(chǎn)品包括寡糖和糊精。優(yōu)選的淀粉為谷物淀粉、玉米淀粉和馬鈴薯淀粉。特別優(yōu)選為谷物淀粉和玉米淀粉并且非常特別優(yōu)選為谷物淀粉。
[0108]合適的合成粘合劑為可由烯鍵式不飽和化合物的自由基聚合反應(yīng)而獲得的聚合物?？捎玫暮铣烧澈蟿┌ɡ鐦?gòu)建成至少40重量％的所謂的主要單體的程度的聚合物，所述單體選自C1-至C2tl-烷基(甲基)丙烯酸酯、含有最高達(dá)20個(gè)碳原子的羧酸的乙烯酯、具有最高達(dá)20個(gè)碳原子的乙烯基芳族化合物、烯鍵式不飽和腈、乙烯基鹵化物、含有I至10個(gè)碳原子的醇的乙烯基醚、具有2至8個(gè)碳原子和一個(gè)或兩個(gè)雙鍵的脂族烴，或其混合物。
[0109]本發(fā)明的紙涂料組合物可以另外包括其他的附加物和助劑，例如填料、共粘合劑和增稠劑以進(jìn)一步優(yōu)化粘度和保水性，光學(xué)增白劑、分散劑、表面活性劑、增滑劑(例如硬脂酸鈣和蠟)、用于PH調(diào)節(jié)的中和劑(例如NaOH或氫氧化銨)、消泡劑、脫氣劑、防腐劑(例如生物殺滅劑)、流動(dòng)控制劑、染料(特別是可溶性染料)等。可用的增稠劑不僅包括合成鏈增長(zhǎng)加成聚合物(例如，交聯(lián)的聚丙烯酸酯)，特別是纖維素，優(yōu)選羧甲基纖維素。光學(xué)增白劑為例如熒光染料或磷光染料，特別是芪。
[0110]本發(fā)明的紙涂料組合物優(yōu)選為水性紙涂料組合物；水存在于其中，特別是由于組分的構(gòu)成形式的原因(水性聚合物分散體、水性顏料漿料)；所需的粘度可以通過(guò)加入另外的水而設(shè)定。用于紙涂料組合物的常規(guī)固體含量范圍為30%至70重量％。紙涂料組合物的PH優(yōu)選調(diào)節(jié)至在6至10范圍內(nèi)的數(shù)值并且特別是在7至9.5范圍內(nèi)的數(shù)值。
[0111]本發(fā)明還提供用本發(fā)明的紙涂料組合物涂覆的紙、卡片和紙板，和用于涂覆紙、卡片和紙板的方法，其中
[0112]-制備或提供本發(fā)明的粉末組合物；并且
[0113]-將該粉末組合物、至少一種粘合劑分散體和任選地另外的助劑用于制備紙涂料組合物；并且將該紙涂料組合物施加至紙、卡片和紙板的至少一個(gè)表面。
[0114]該紙涂料組合物優(yōu)選施加至未涂覆的原紙或未涂覆的卡片或未涂覆的紙板。每平方米的用量范圍通常為I至50g并且優(yōu)選范圍為5至30g (就固體而言，即不含水和在21°C，I巴下為液體的其他溶劑)。涂覆可以通過(guò)常規(guī)的施用方法進(jìn)行，例如通過(guò)施膠壓縮、薄膜壓縮、刀片涂機(jī)、氣刷、刮粉刀、幕涂或噴涂機(jī)。取決于顏料體系，水溶性共聚物的水性分散體可以用在紙涂料組合物中用于底層和/或用于面層。
[0115]本發(fā)明的紙涂料組合物具有良好的性能特性。更具體而言，其有效提高了紙的強(qiáng)度。
[0116]以下實(shí)施例是非限制性的并且用于解釋本發(fā)明。實(shí)施例
[0117]1.)分析方法
[0118]部分芳族聚酯的分子量Mn和Mw如下測(cè)定:
[0119]將15mg的部分芳族聚酯溶解于IOml六氟異丙醇(HFIP)。使用凝膠滲透色譜儀(GPC)分析該溶液，每次125 μ I。測(cè)量在室溫下進(jìn)行。HFIP+0.05重量％三氟乙酸鉀鹽用于洗脫。洗脫速率為0.5ml / min。使用的柱組合為如下(所有柱均購(gòu)自Showa Denko Ltd.,Japan): SilOtlc\? HFIP-800P (直徑 8mm,長(zhǎng)度 5cm)，Shodex? HFIP-803 (直徑 8mm,長(zhǎng)度30cm)，Shodex? HFIP-803 (直徑8mm,長(zhǎng)度30cm)。部分芳族聚酯使用RI檢測(cè)器(差示屈光機(jī))檢測(cè)。分子量為Mn=505至Mn=2740000的窄分布的聚甲基丙烯酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)物用于校準(zhǔn)。在該區(qū)間外的洗脫范圍通過(guò)外推法確定。
[0120]粘度值根據(jù)DIN53728Part3, January3,1985, Capillary viscosity 測(cè)量。使用M-1I型Micro-Ubbelohde。使用的溶劑為50 / 50w / w的苯酌./二氯苯混合物。
[0121]熔體體積流率(MVR)根據(jù)EN IS01133測(cè)定。測(cè)試條件為190°C，2.16kg。熔融時(shí)間為4分鐘。MVR給出在規(guī)定條件下熔融塑料模塑通過(guò)確定長(zhǎng)度和確定直徑的擠出模具的擠出速率，所述規(guī)定條件:溫度、載荷和活塞方向。所測(cè)定的是在確定的時(shí)間內(nèi)擠出的在擠出塑性計(jì)的圓柱體中的體積。
[0122]2.)制備本發(fā)明粉末組合物
[0123]使用的可生物降解的聚合物:
[0124]Ecoflex F共混物C1300聚己二酸丁二醇酯-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)，MVR(190°C,2.16kg)根據(jù) EN ISOl 133 為 10.0ml / IOmin0
[0125]Ecovio FS紙C1500，含有聚癸二酸丁二醇酯-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBSeT)和聚乳酸(PLA)的化合物，MVR(190°C，2.16kg)根據(jù) EN IS01133 為 20ml / IOmin0
[0126]聚碳酸亞丙酯(PPC)，平均分子量Mn為52000g / mo I和分子量Mw為910000g /mol，使用凝膠滲透色譜儀測(cè)定。
[0127]陽(yáng)離子聚酰胺(PercO1540，基于聚丙烯酰胺的助留劑，購(gòu)自BASF SE)。
[0128]還使用購(gòu)自O(shè)mya 的 D50 為 2.1 μ m, D98 < 10 μ m 的 Hydrocarb OG 碳酸隹丐。
[0129]實(shí)施例1:噴霧-干燥具有聚碳酸亞丙酯的碳酸鈣的懸浮液
[0130]為制備懸浮液，在室溫(23°C )下將3重量份聚碳酸亞丙酯溶解于70重量份乙醇中。然后，將27重量份碳酸鈣(Hydrocarb 0G)加入至該溶液中，其在超聲浴中勻化5分鐘。
[0131]將由此獲得的懸浮液用蠕動(dòng)泵進(jìn)料至噴霧塔中。待干燥的懸浮液在直徑為1.2mm的雙物質(zhì)噴嘴中用氮?dú)?4m3 / h，3巴)霧化。將在80°C下加熱的氮?dú)馄叫幸胍愿稍飸腋∫旱姆稚㈩w粒以形成約5至20 μ m的固體顆粒。干燥氣體呈切線地進(jìn)料至噴霧干燥器的入口區(qū)域。產(chǎn)品的干燥顆粒在氣旋中分離，廢氣通過(guò)排氣總管移除。將氣旋加熱至約53°C。
[0132]實(shí)施例2 (具有Ecovio FS紙的碳酸鈣)
[0133]在室溫(23°C )下將3重量份Ecovio FS紙C1500和70重量份二氯甲烷制成溶液。然后，加入27重量份碳酸I丐(Hydrocarb 0G),然后在超聲浴中勻化5分鐘。然后以類(lèi)似于實(shí)施例1的方式噴霧干燥。[0134]實(shí)施例3:具有Ecoflex F共混物C1300的碳酸鈣
[0135]在室溫(23°C )下將1.5重量份Ecoflex F共混物C1300溶解于85重量份二氯甲烷中。然后，加入13.5重量份碳酸鈣(Hydrocarb OG)，然后在超聲浴中勻化5分鐘。然后以類(lèi)似于實(shí)施例1的方式噴霧干燥。
[0136]制備本發(fā)明粉末組合物的水性分散體。
[0137]實(shí)施例D1-D3
[0138]分散體Dl
[0139]將40g根據(jù)實(shí)施例1獲得的粉末組合物首先裝入至玻璃燒杯中并且隨后用60g自來(lái)水稀釋。在加入過(guò)程中和隨后過(guò)程中，將混合物用Heiltof攪拌器在1000轉(zhuǎn)/分(rpm)下攪拌。隨后將混合物的PH調(diào)節(jié)至8.5。
[0140]分散體D2和D3
[0141]以類(lèi)似于制備分散體Dl的方式，同樣制備實(shí)施例2和3的粉末組合物的20重量％的水性分散體。
[0142]用途實(shí)施例:制備填料紙
[0143]制備造紙?jiān)蠎腋∫?紙漿)
[0144]將漂白紙漿(100%桉樹(shù)紙漿)和自來(lái)水以固體濃度為4%在實(shí)驗(yàn)室打漿機(jī)中打漿直至不含纖維束并且隨后擊打至游離度為30-35SR。漿料的pH在7至8范圍內(nèi)。擊打的漿料隨后用自來(lái)水稀釋至固體濃度為0.5% (5g / I造紙?jiān)蠞舛?。
[0145]實(shí)施例Pl (聚碳酸亞丙酯)
[0146]上述造紙?jiān)蠎腋∫号c20重量％的實(shí)施例Dl的懸浮液混合，每75重量份造紙?jiān)?固體)使用25重量份粉末組合物(固體)。此后，加入基于造紙?jiān)?固體)計(jì)0.01重量％ (固體)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(PercO1540)。由其形成的片材的克重為80g / m2 (填料含量為25重量％ )。在Rapid-Kathen紙頁(yè)成形器上根據(jù)IS05269 / 2制造片材重量
為80g / m2的各個(gè)紙片材并且隨后在90°C下干燥7分鐘并且隨后使用300N / cm的擠壓壓強(qiáng)(nip pressure)進(jìn)行班光。
[0147]實(shí)施例P2 (Ecovio FS 紙)
[0148]上述造紙?jiān)蠎腋∫号c20重量％的實(shí)施例D2的懸浮液混合，每80重量份造紙?jiān)?固體)使用20重量份粉末組合物(固體)。此后，加入基于造紙?jiān)?固體)計(jì)0.01重量％ (固體)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(PercO1540)。由其形成的片材的克重為80g / m2 (填料含量為25重量％)。在Rapid-Kiithcn紙頁(yè)成形器上根據(jù)IS05269 / 2制造片材重量為80g / m2的各個(gè)紙片材并且隨后在90°C下干燥7分鐘并且隨后使用300N / cm的擠壓壓強(qiáng)進(jìn)行砑光。
[0149]實(shí)施例P3 (Ecoflex F共混物)
[0150]上述造紙?jiān)蠎腋∫号c20重量％的實(shí)施例D3的懸浮液混合，每80重量份造紙?jiān)?固體)使用20重量份粉末組合物(固體)。此后，加入基于造紙?jiān)?固體)計(jì)0.01重量％ (固體)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(PercO1540)。由其形成的片材的克重為80g / m2 (填料含量為25重量％)。各個(gè)紙片材在Rapid-KiHhen紙頁(yè)成形器上根據(jù)IS05269 / 2制造并且隨后在90°C下干燥7分鐘并且隨后使用300N / cm的擠壓壓強(qiáng)進(jìn)行砑光。[0151]實(shí)施例P4(非本發(fā)明的)
[0152]類(lèi)似于實(shí)施例Pl，上述造紙?jiān)蠎腋∫号c20重量％的碳酸鈣分散體(Hydrocarb0G)混合，每75重量份造紙?jiān)?固體)使用25重量份粉末組合物(固體)。此后，加入基于造紙?jiān)?固體)計(jì)0.01重量％ (固體)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(PerCol540)。在實(shí)施例I的重復(fù)試驗(yàn)中，制造片材重量為80g / m2的紙片材，隨后在90°C下干燥7分鐘并且隨后使用300N / cm的擠壓壓強(qiáng)進(jìn)行砑光。
[0153]實(shí)施例P5 (非本發(fā)明的)
[0154]重復(fù)實(shí)施例P4，不同之處在于每80重量份造紙?jiān)?固體)使用為20重量％分散體形式的20重量份碳酸鈣(固體)。
[0155]測(cè)試紙片材
[0156]在恒定為23°C和50%相對(duì)濕度的調(diào)節(jié)室中儲(chǔ)存12小時(shí)后，根據(jù)DIN54540測(cè)定片材的干燥斷裂長(zhǎng)度并且根據(jù)Zwick(Tappi T541om-89)測(cè)量?jī)?nèi)強(qiáng)度(Z-強(qiáng)度N)。干燥表面強(qiáng)度使用IGT可印刷測(cè)試機(jī)測(cè)量(IS03783)。結(jié)果記錄于表1。
[0157]表1:紙片材性能測(cè)試結(jié)果
[0158]
【權(quán)利要求】
1.粉末組合物，其顆粒包括至少一種無(wú)機(jī)顏料，其中至少一種可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物排列在顏料表面。
2.權(quán)利要求1的粉末組合物，其中可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物為非水溶性的可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物。
3.權(quán)利要求1或2的粉末組合物，其中可生物降解的聚酯聚合物為基于脂族和芳族二羧酸與脂族二羥基化合物的聚酯，或基于脂族二羧酸與脂族二羥基化合物的聚酯，或由脂族羥基羧酸組成的聚酯。
4.權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的粉末組合物，其中使用至少一種脂族-芳族聚酯聚合物。
5.權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的粉末組合物，其中聚碳酸亞丙酯用作聚亞烷基碳酸酯聚合物。
6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的粉末組合物，其中無(wú)機(jī)顏料顆粒的平均粒徑為0.1至5 μ m0
7.權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的粉末組合物，其包括基于無(wú)機(jī)顏料計(jì)0.1 %至100重量％的可生物降解的聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物。
8.制備權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的粉末組合物的方法，所述方法包括將至少一種聚酯聚合物和/或聚亞烷基聚碳酸酯聚合物施加至至少一種無(wú)機(jī)顏料的表面。
9.權(quán)利要求8的方法，其中至少一種無(wú)機(jī)顏料用聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理并且隨后移除溶劑。
10.權(quán)利要求8或9的方法，其中所述處理作為噴霧-干燥操作而進(jìn)行。
11.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的粉末組合物在填料紙、卡片和紙板的制備中作為填料的用途。
12.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的粉末組合物在紙、卡片和紙板的表面涂覆中作為填料的用途。
13.用于制備填料紙、卡片和紙板的方法，所述方法通過(guò)將權(quán)利要求1至10的粉末組合物的水性懸浮液加入至造紙?jiān)喜⑶胰缓髮⒃旒堅(jiān)霞堩?yè)成型排出并且干燥。
14.權(quán)利要求13的制備填料紙、卡片和紙板的方法，其中粉末組合物的水性懸浮液通過(guò)用聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理無(wú)機(jī)顏料，隨后移除溶劑并且然后將所得的粉末組合物分散于水中而獲得。
15.權(quán)利要求13的制備填料紙、卡片和紙板或經(jīng)填料涂覆的紙、卡片和紙板的方法，其中粉末組合物的水性懸浮液通過(guò)以下方法步驟而獲得: a)用聚酯聚合物和/或聚亞烷基碳酸酯聚合物的溶液處理無(wú)機(jī)顏料， b)噴霧干燥由a)獲得的混合物，并且 c)將由b)獲得的粉末組合物分散在水中。
【文檔編號(hào)】C09C3/10GK103620117SQ201280028539
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月10日
【發(fā)明者】R·布盧姆, G·斯庫(kù)平 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司