專利名稱：水基乳膠涂料應(yīng)用中的陽離子濕強(qiáng)樹脂改性顏料的制作方法
水基乳膠涂料應(yīng)用中的陽離子濕強(qiáng)樹脂改性顏料
背景技術(shù)：
紙板在全世界廣泛用于包裝應(yīng)用中。紙板可以印刷和折疊成引人注目并具有功能性的容器，其是便宜的，保護(hù)其內(nèi)容物，并基于可再生和可循環(huán)利用的原材料。紙板的弱隔離性限制了其在食品包裝中的應(yīng)用，尤其是需要對(duì)液態(tài)水、水蒸氣、透氣性、油和油脂、滑動(dòng)和靜電具有高度隔離性的應(yīng)用。為了克服這種限制，人們?yōu)榧埌逄砑恿祟~外的功能層，從而增加了紙板的隔離性。例如，已知層壓薄膜、擠出聚合物涂層和蠟涂層可以改善紙板對(duì)液態(tài)水和水蒸氣的抵抗性。這些涂層需要額外的加工，相對(duì)于未處理的紙板成本高，并且使紙板更難被循環(huán)利用。然而，近來，已經(jīng)可以得到可循環(huán)利用水基乳膠隔離涂層，其改善了紙板的隔離性，同時(shí)保持紙板的可循環(huán)利用性。這些可循環(huán)利用的隔離材料形成連續(xù)薄膜，覆蓋紙或紙板，賦予其對(duì)于高要求包裝應(yīng)用所需要的性質(zhì)。水基隔離涂層通常由陰離子乳膠和任選存在的顏料組成。最廣泛應(yīng)用的水基乳膠是苯乙烯丁二烯乳膠和苯乙烯丙烯酸酯乳膠。最廣泛應(yīng)用的顏料是高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣、滑石和云母。水基乳膠隔離涂層的實(shí)例可以容易地從 Michelman Inc.，Cincinnati，OH 和 Spectra-Kote，Gettysburg，PA 購得。這些可循環(huán)利用功能性聚合物涂層還需要額外的加工，并且相對(duì)于未處理的紙板的成本而言是昂貴的。對(duì)于許多高要求的食品包裝和其它高要求應(yīng)用，必須施加至少兩層功能性隔離外涂層，這進(jìn)一步增加了最終產(chǎn)品的成本。隨后的涂層必須消除氣孔并增加紙板的總強(qiáng)度和性能。在工業(yè)上眾所周知的是，可以施加便宜且較少功能性的基礎(chǔ)涂層，以降低紙板的總氣孔度和所需功能性外涂層的量。最通常使用的基礎(chǔ)涂層包括，但不限于，高嶺土、滑石、或用乳膠粘合劑如苯乙烯丁二烯、苯乙烯-丙烯酸酯、和聚氨酯乳膠改性的煅燒黏土。例如，高嶺土和苯乙烯-丁二烯乳膠的基礎(chǔ)涂層需要9-27g/m2的涂層重量，以改善Popil的功能性外涂層的CcAb施膠度。陽離子顏料也是在工業(yè)上熟知的，并已知可以賦予其相對(duì)于陰離子形式的相同顏料改善的性質(zhì)。在工業(yè)上，基于顏料的干重，大多數(shù)陽離子濕強(qiáng)樹脂處理的顏料已經(jīng)在小于 10%的樹脂添加水平上進(jìn)行處理。通常，這些涂層已被用作外涂層。然而，在工業(yè)上仍有對(duì)成本效益好的方式的需求，以為需要高抗隔離性的過程提供紙板產(chǎn)品。水基顏料涂層通常還添加到紙或紙板的一面或兩面上，以改善紙或紙板的外觀， 或改善印刷質(zhì)量。作為實(shí)例，將5號(hào)含磨木的輕量涂布的平版印刷紙張用高嶺土 /GCC/乳膠的混合物涂布，其提供70%的亮度、50%的光澤度、和1.20的Parker Print Surf光滑度。水基顏料涂層通常由一種顏料或多種陰離子顏料的混合物，和陰離子乳膠粘合劑組成。 最廣泛使用的顏料是高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣和二氧化鈦。最廣泛使用的合成粘合劑是苯乙烯丁二烯(SB)乳膠和苯乙烯丙烯酸酯(SA)乳膠。通常使用的SB乳膠的一些實(shí)例包括Dow RAP316, Dow 620、BASF Styronal 4681，而 SA 乳膠的實(shí)例包括 BASF Acronal S504。在高要求的應(yīng)用中，需要二到三層顏料涂層，以得到期望的外觀和印刷質(zhì)量。也需要減少涂覆步驟并降低得到期望的外觀和印刷質(zhì)量所需要的顏料涂層的量。

發(fā)明內(nèi)容
通常，本發(fā)明涉及以下令人驚奇的發(fā)現(xiàn)向陰離子顏料中顯著增加陽離子濕強(qiáng)聚合物樹脂的添加量可以產(chǎn)生用于涂布加工的分散體，當(dāng)用作紙或紙板的基礎(chǔ)涂層時(shí)，其具有卓越的隔離性。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以成本效益高地生產(chǎn)高抗性紙板，用于需要耐久性和對(duì)液態(tài)水、水蒸氣、透氣性、油和油脂、滑動(dòng)和靜電的高度隔離性的應(yīng)用。所述發(fā)現(xiàn)還可以生產(chǎn)具有改善的外觀和印刷質(zhì)量的顏料涂布紙或紙板。本發(fā)明還涉及通過使用陽離子顏料分散體作為功能性隔離涂層或顏料外涂層之下的基礎(chǔ)涂層，來改善紙或紙板的性能并降低成本的方法。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括一種用于增加紙或紙板的一個(gè)或多個(gè)隔離性能的方法，其包括用具有陽離子ζ電勢的分散體以約0. lg/m2-約20g/m2的涂層重量涂布紙或紙板的至少一面，所述分散體包含(1)含有一種或多種陰離子顏料的混合物，和( 一種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂；將涂布的紙或紙板干燥；和用乳膠基功能性隔離外涂層涂布干燥的紙或紙板，所述外涂層用于提供對(duì)下列一個(gè)或多個(gè)的抵抗性(1)液態(tài)水、O) 水蒸氣、(3)食物油、(4)油脂、(5)透氣性、(6)滑動(dòng)、或(7)靜電。本發(fā)明的第二實(shí)施方案包括一種用于改善紙或紙板的外觀或可印刷性的方法，其包括用具有陽離子ζ電勢的分散體以約O. lg/m2-約20g/m2的涂層重量涂布紙或紙板的至少一面，所述分散體包含(1)含有一種或多種陰離子顏料的混合物，和( 一種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂；將涂布的紙或紙板干燥；和用水基顏料涂層涂布干燥的紙或紙板。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是具有陽離子ζ電勢的分散體，以及用所述分散體涂布的紙或紙板，所述分散體用作紙或紙板的基礎(chǔ)涂層作為功能性隔離外涂層的底層，該分散體包含(a) —種或多種陰離子顏料，其量為含陰離子顏料的混合物的干重的至少約 20%，和(b) —種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂。
具體實(shí)施例方式在此所用的單數(shù)術(shù)語“一種”可以與“一種或多種”或“至少一種”互換使用，除非上下文中明確表示相反的含義。因此，例如，在此或在所附權(quán)利要求中提及“一種化合物”可以表示一種化合物或超過一種化合物。另外，所有數(shù)值，除非另外特別注釋，均被理解為用詞語“約”修飾。除非另外指出，術(shù)語“干重％”表示僅含有陰離子電荷顏料和任選存在的水溶性聚合物粘合劑的混合物的干重百分比，而不包括聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂的重量。除非另外指出，所有比率為陽離子樹脂和陰離子顏料間的重量比，而不包括任何任選存在的水溶性粘合劑的重量。依據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方案的組合物和方法適用于涂布紙或紙板，以增加其隔離性或改善其外觀或印刷質(zhì)量。本發(fā)明包括陰離子顏料、聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂、和任選存在的中性或陽離子的天然或合成聚合物粘合劑的分散體組合物。本發(fā)明還包括一種改善具有對(duì)液態(tài)水、水蒸氣、透氣性、油和油脂、滑動(dòng)和靜電的高度隔離性的紙張和紙板性能并降低其制造成本的方法。該方法還可以用于降低具有改善的外觀或印刷質(zhì)量的顏料涂布的紙或紙板的制造成本。所述方法包括三個(gè)步驟(1)用由(i)含有一種或多種陰離子顏料和，任選存在的一種或多種水溶性聚合物粘合劑的混合物與(ii)聚胺表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂混合形成的分散體的基礎(chǔ)涂層涂布紙或紙板；( 干燥涂布的紙或紙板；和C3)施加功能性隔離外涂層，所述外涂層抵抗下列的一個(gè)或多個(gè)液態(tài)水、水蒸氣、透氣性、油和油脂、滑動(dòng)和靜電，或施加賦予改善的不透明性、亮度、或可印刷性的陰離子乳膠基顏料涂層。可以相信，基礎(chǔ)涂層降低了紙或紙板的氣孔度，因?yàn)榉稚Ⅲw中的顏料沉積在紙或紙板的天然孔隙中。這減少了得到期望的隔離性所需要的功能性隔離外涂層的量。相信添加基礎(chǔ)涂層可以減少得到紙或紙板的均勻一致的覆蓋層所需要的顏料涂層的量。均勻的涂層覆蓋使涂布的板的表面平滑，改善其外觀并減少印刷斑點(diǎn)。這降低了制造高隔離性紙或紙板或顏料涂布的紙或紙板的總成本。可以在基礎(chǔ)紙頁(base sheet)的一面或兩面上施加基礎(chǔ)涂層。功能性隔離外涂層或顏料涂層的性能隨著基礎(chǔ)涂層的涂層重量增加而改善。優(yōu)選，用分散體以每面約0. 1-約 20g/m2的涂層重量涂布紙或紙板。更優(yōu)選，用分散體以每面約1-約10g/m2的涂層重量涂布紙或紙板。最優(yōu)選，用分散體以每面約1.5-約5. Og/m2的涂層重量涂布紙或紙板。以上所述的涂層重量基于干燥涂層的重量。分散體的顏料可以是任何用于造紙、紙張涂層或油漆應(yīng)用中的合成或天然顏料。 優(yōu)選顏料是滑石、高嶺土、膨潤土或鋰皂石(Iaponite)。更優(yōu)選顏料是膨潤土或滑石。最優(yōu)選顏料是滑石。得到期望的隔離性改善所需要的陰離子顏料和水溶性聚合物粘合劑的混合物中的顏料的百分比，取決于顏料的粒徑和縱橫比。通常，當(dāng)小粒徑、高縱橫比的顏料如鋰皂石或膨潤土用于本發(fā)明時(shí)，混合物含有的顏料添加水平為至少約20%干重的混合物(混合物中剩余的為水溶性聚合物粘合劑)，以得到期望的利益。優(yōu)選混合物含有約25% -約100% 干重的鋰皂石或膨潤土。更優(yōu)選，當(dāng)使用鋰皂石作為顏料時(shí)，混合物含有約25% -約50% 干重的鋰皂石。更優(yōu)選，當(dāng)使用膨潤土作為顏料時(shí)，混合物含有約25% -約75%干重的膨潤土和75% -25%的水溶性聚合物粘合劑。當(dāng)大粒徑、較低縱橫比的顏料如高嶺土或滑石用于本發(fā)明時(shí)，混合物含有的顏料添加水平為至少約25%干重的混合物，以得到期望的利益。更優(yōu)選，當(dāng)使用高嶺土或滑石作為顏料時(shí)，混合物含有約50% -約100%干重的高嶺土或滑石。最優(yōu)選，當(dāng)使用高嶺土或滑石作為顏料時(shí)，混合物含有約75%干重的高嶺土或滑石。聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂可以是任何廣泛用于為紙張、液體包裝板、或紙板賦予暫時(shí)或永久濕強(qiáng)度的樹脂。這些樹脂的實(shí)例是在工業(yè)上已知的，如在美國專利 7,081,512,6, 554, 961和5，668，M6中公開的，所述公開在此并入作為參考。本發(fā)明的聚胺-表商醇陽離子濕強(qiáng)樹脂包括，但不限于，聚胺聚酰胺-表商醇樹脂，如聚胺酰胺-表鹵醇樹脂、聚酰胺聚胺-表鹵醇樹脂、聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂、氨基聚酰胺-表鹵醇樹脂、 聚酰胺-表鹵醇樹脂；聚亞烷基聚胺-表鹵醇樹脂；和聚胺亞脲基-表鹵醇樹脂，共聚酰胺-聚亞脲基-表氯醇樹脂，聚酰胺-聚亞脲基-表氯醇樹脂。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，表鹵醇是表氯醇。優(yōu)選聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂是聚胺亞脲基-表鹵醇樹脂、聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂、聚胺-表鹵醇樹脂、或聚烷基二烯丙基胺-表鹵醇樹脂，所有均購自 Hercules Incorporated, Wilmington, DE。更優(yōu)選陽離子濕強(qiáng)樹脂是聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂。
聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂添加水平應(yīng)該足以逆轉(zhuǎn)顏料的陰離子電荷，并為顏料賦予陽離子(正)ζ電勢，并足以提供水分散性涂層。逆轉(zhuǎn)顏料的陰離子電荷所需的聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂的量取決于陽離子樹脂和陰離子顏料的電荷密度。當(dāng)分散體含有高電荷密度、高表面積顏料如鋰皂石或膨潤土?xí)r，優(yōu)選聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的比率為約0.5 1-約2 1。優(yōu)選，當(dāng)分散體含有鋰皂石時(shí)，聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的比率為約1.5 1。優(yōu)選，當(dāng)分散液含有膨潤土?xí)r，聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的比率為約0.6 1-約0.8 1。當(dāng)分散體含有低電荷密度、低表面積顏料如高嶺土或滑石時(shí)，優(yōu)選聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的比率為約0.01 1-約0.2 1。更優(yōu)選，當(dāng)分散體含有高嶺土或滑石時(shí)，陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的比率為約0.03 1-約0. 1 1。分散體任選含有一種或多種中性或陽離子的天然或合成的水溶性聚合物粘合齊U。所述粘合劑在造紙工業(yè)中是常見的，典型地用于濕部干強(qiáng)度、施膠壓榨干強(qiáng)度、和紙張涂層共粘合劑應(yīng)用中。所述聚合物粘合劑的實(shí)例在美國專利6，429，253,6, 359，040、和 6，030，443中公開，所述公開在此并入作為參考。粘合劑增加了涂布的紙或紙板產(chǎn)品的強(qiáng)度和物理完整性。在此，粘合劑可以改善基礎(chǔ)涂層對(duì)紙板的附著力，并增加基礎(chǔ)涂層本身的強(qiáng)度和物理完整性。天然水溶性粘合劑的實(shí)例包括，但不限于，淀粉、乙基化淀粉、陽離子淀粉、氧化淀粉、酶轉(zhuǎn)化淀粉、海藻酸鹽、蛋白質(zhì)如酪蛋白；纖維素衍生物，如羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素或羥丙基瓜爾膠纖維素；及其混合物。合成水溶性粘合劑的實(shí)例包括，但不限于，聚乙烯醇、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺的中性和陽離子共聚物、乙醛酸聚丙烯酰胺、聚二烯丙基胺、聚二甲基二烯丙基胺、和聚二烯丙基胺或聚二甲基二烯丙基胺的共聚物。優(yōu)選含有聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂改性的鋰皂石或膨潤土的分散體是由含陰離子顏料的混合物制成的，所述混合物含有約0% -約75%干重的水溶性聚合物粘合劑， 和約25%-約100%干重的鋰皂石或膨潤土顏料。更優(yōu)選，含有聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂改性的鋰皂石的分散體是由含陰離子顏料的混合物制成的，所述混合物含有約50% -約 75%干重的水溶性聚合物粘合劑，和約25% -約50%干重的鋰皂石顏料。還更優(yōu)選，含有聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂改性的膨潤土的分散體是由含陰離子顏料的混合物制成的， 所述混合物含有約25% -約75%干重的水溶性聚合物粘合劑，和約25% -約75%干重的膨潤土顏料。以上所述的干重百分比指所述含陰離子顏料的混合物的干重，不包括陽離子濕強(qiáng)樹脂。優(yōu)選，含有聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂改性的滑石或高嶺土的分散體是由含陰離子顏料的混合物制成的，所述混合物含有約0% -約75%干重的水溶性聚合物粘合劑， 和約25% -約100%干重的滑石或高嶺土顏料。更優(yōu)選，含有聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂改性的滑石或高嶺土的分散體是由含陰離子顏料的混合物制成的，所述混合物含有約 25% -約50%干重的水溶性聚合物粘合劑，和約50% -約75%干重的滑石或高嶺土顏料。 以上所述的干重百分?jǐn)?shù)指所述含陰離子顏料的混合物的干重，不包括陽離子濕強(qiáng)樹脂。對(duì)于紙或紙板的表面處理應(yīng)用，使用在工業(yè)上通常的設(shè)備施加基礎(chǔ)涂層并干燥。這包括，但不限于，造紙機(jī)施膠機(jī)、噴管、水匣、在線(on-machine)涂敷器、和離線(off-machine)涂敷器。功能性隔離外涂層可以是任何在造紙工業(yè)中通常使用的涂層，如購自Michelman Inc. ， Cincinnati, OH 白勺 Vaporcoat 1500 禾P Vaporcoat 2200, $ _ 自 Spectra-Kote, Gettysburg,PA的Spectra-Guard 763。功能性隔離外涂層含有至少一種水基聚合物乳膠。 功能性隔離外涂層可以任選含有一種或多種天然或合成水溶性聚合物，如淀粉、乙基化淀粉、琥珀酸酐改性淀粉、聚乙烯醇、乙烯/乙烯醇共聚物、或聚乳酸。另外，功能性隔離外涂層還可以包含一種或多種顏料、蠟、交聯(lián)劑、耐水施膠劑、和耐油和油脂施膠劑。顏料涂層可以是任何在造紙工業(yè)中通常使用的涂層。水基顏料涂層主要由一種顏料或多種顏料的混合物，和陰離子聚合物乳膠粘合劑組成。典型的顏料包括高嶺土、煅燒高嶺土、二氧化鈦、滑石、沉淀碳酸鈣、和重質(zhì)碳酸鈣。最廣泛使用的乳膠粘合劑是苯乙烯 / 丁二烯、苯乙烯丙烯酸酯、和聚乙酸乙烯酯乳膠。在顏料涂層中通常還包括水溶性聚合物增稠劑和粘合劑，如淀粉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素和羧甲基纖維素(CMC)。在涂層配方中還通常包括其它添加劑，如分散劑、消泡劑、防腐劑、潤滑劑、和交聯(lián)劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員要認(rèn)可的，本發(fā)明在需要高度功能性隔離外涂層的應(yīng)用中是有用的，所述涂層可以對(duì)抗下列的一個(gè)或多個(gè)液態(tài)水、水蒸氣、油和油脂、氣體、滑動(dòng)、和靜電。 本發(fā)明在高要求的涂布紙或紙板應(yīng)用中也是有用的。實(shí)施例對(duì)于下面每個(gè)實(shí)施例，如果分散體由水溶性粘合劑、顏料和陽離子濕強(qiáng)樹脂組成， 那么使用下列命名約定χχ YY粘合劑顏料樹脂，其中XX是含有陰離子顏料的混合物中粘合劑的干重％，YY是含有陰離子顏料的混合物中顏料的干重％，均不包括陽離子濕強(qiáng)樹脂。如之前公開的，干重％是粘合劑/顏料混合物的重量，不包括陽離子濕強(qiáng)樹脂。實(shí)施例1-4 陽離子聚合物改性顏料的制備通過將不同量的陽離子濕強(qiáng)樹脂添加到陰離子顏料中，制備陽離子聚合物改性顏料的樣品。對(duì)于每個(gè)樣品，使用購自Hercules Incorporated, Wilmington, DE的Kymene 陽7(聚胺聚酰胺-表鹵醇)(1%固含量)。在實(shí)施例1中，所用的顏料是分層Hydrogloss 90高嶺土(0. 5微米的平均粒徑；96%小于2微米)，購自J. M. Huber, Macon, GA。在實(shí)施例 2 中，所用顏料是滑石(1-2 微米)，購自 Rio Tinto-Talc de Luzenac, Toulouse Cedex, Fiance。在實(shí)施例3中，所用顏料是膨潤土 O00-300納米)，購自Southern Clay Products Inc.，Gonzalez，TX。在實(shí)施例4中，所用顏料是Laponite RD (25納米)，一種購自Southern Clay Products he.，Gonzalez，TX的合成顏料。每個(gè)顏料都以1 %固含量的分散體使用。對(duì)于每個(gè)實(shí)施例，相應(yīng)于顏料的干重百分比添加不同量的Kymene 557。在每個(gè)添加后，測量每個(gè)樣品的ζ電勢。一旦陰離子顏料上的電荷逆轉(zhuǎn)，添加額外的Kymene 557以確定最佳Kymene 557水平，以得到平均粒徑分布類似于陰離子顏料分散體的良好分散的顏料分散體。每個(gè)實(shí)施例的結(jié)果列于表1中。除非另外注明，具有星號(hào)(*)的分散體是隨后的實(shí)施例中所指的分散體。這些實(shí)施例顯示，當(dāng)ζ電勢接近O時(shí)，四種陰離子顏料都開始絮凝。然而，一旦顏料逆轉(zhuǎn)電荷，其開始重新分散。一旦分散體的平均粒徑大約與原始陰離子顏料分散體相當(dāng)時(shí)，分散體就被認(rèn)為是“良好分散的”。得到這種分散體所需的聚胺-表鹵醇樹脂的量為約
的顏料干重-約200%的顏料干重。通常，具有較低電荷密度的顏料需要較少的聚胺-表鹵醇樹脂來逆轉(zhuǎn)電荷，并形成良好分散的陽離子顏料。表1.陽離子聚合物改性顏料的制備
權(quán)利要求
1.一種涂布紙或紙板的方法，其包括(a)用具有陽離子ζ電勢的分散體以約0.lg/m2-約20g/m2的涂層重量涂布紙或紙板的至少一面，所述分散體包含(1)含有一種或多種陰離子顏料的混合物，以及( 一種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂；和(b)將涂布的紙或紙板干燥。
2.權(quán)利要求1的方法，其還包括用功能性隔離外涂層涂布所述干燥的紙或紙板，所述功能性隔離外涂層用于提供對(duì)下列一個(gè)或多個(gè)的抵抗性(1)液態(tài)水、(2)水蒸氣、(3)油、 (4)油脂、(5)透氣性、(6)滑動(dòng)、或(7)靜電。
3.權(quán)利要求1的方法，其還包括用水基顏料涂層涂布所述干燥的紙或紙板。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述顏料占所述含陰離子顏料的混合物的干重的至少約 20 %，該顏料選自滑石、高嶺土、膨潤土和鋰皂石。
5.權(quán)利要求1的方法，其中水溶性粘合劑占所述含陰離子顏料的混合物的干重的至多約80 %，所述粘合劑選自中性天然水溶性聚合物粘合劑、陽離子天然水溶性聚合物粘合劑、 中性合成水溶性聚合物粘合劑、和陽離子合成聚合物粘合劑。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述含陰離子顏料的混合物包含約25%-約100%混合物干重的膨潤土或者鋰皂石。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述含陰離子顏料的混合物包含至少約25%混合物干重的高嶺土或者滑石。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述含陰離子顏料的混合物包含約50%-約100%混合物干重的高嶺土或者滑石。
9.權(quán)利要求1的方法，其中聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的重量比為約 0. 01 1-約 2 1。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂選自聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂，如聚胺酰胺-表鹵醇樹脂、聚酰胺聚胺-表鹵醇樹脂、聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂、 氨基聚酰胺-表鹵醇樹脂、和聚酰胺-表鹵醇樹脂；聚亞烷基聚胺-表鹵醇樹脂；聚胺亞脲基-表鹵醇樹脂；共聚酰胺-聚亞脲基-表氯醇樹脂；和聚酰胺-聚亞脲基-表氯醇樹脂。
11.權(quán)利要求1的方法，其中聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的重量比最高為約1. 5 1。
12.權(quán)利要求1的方法，其中聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的重量比為約 0. 6 1-約 0. 8 1。
13.權(quán)利要求1的方法，其中聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂陰離子顏料的重量比為約 0. 01 1-約 0. 2 1。
14.權(quán)利要求5的方法，其中所述水溶性聚合物粘合劑是選自以下組中的一種或多種 淀粉、乙基化淀粉、陽離子淀粉、氧化淀粉、酶轉(zhuǎn)化淀粉、海藻酸鹽、酪蛋白、纖維素衍生物、 聚乙烯醇、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺共聚物、乙醛酸聚丙烯酰胺、聚二烯丙基胺、聚二烯丙基胺共聚物、聚二甲基二烯丙基胺、和聚二甲基二烯丙基胺共聚物。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述纖維素衍生物為選自以下組中的一種或多種羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、和羥丙基瓜爾膠。
16.權(quán)利要求2的方法，其中所述功能性隔離外涂層含有水基聚合物乳膠，和任選含有選自以下組中的一種或多種物質(zhì)(1)天然或合成水溶性聚合物、⑵顏料、⑶蠟、⑷交聯(lián)劑、和(5)施膠劑。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述天然或合成水溶性聚合物是選自以下組中的一種或多種淀粉、乙基化淀粉、氧化淀粉、酶轉(zhuǎn)化淀粉、琥珀酸酐改性淀粉、聚乙烯醇、乙烯/乙烯醇共聚物、或聚乳酸。
18.權(quán)利要求2的方法，其中以不超過約25g/m2的涂層重量施加所述功能性隔離外涂層。
19.權(quán)利要求3的方法，其中所述水基顏料涂層包含陰離子聚合物乳膠粘合劑和至少一種顏料。
20.具有陽離子ζ電勢的分散體，其用作紙或紙板的基礎(chǔ)涂層，所述基礎(chǔ)涂層用作功能性隔離外涂層的底層，所述分散體包含(a)含有陰離子顏料的混合物，所述混合物包含至少約20%混合物干重的一種或多種陰離子顏料，和(b)一種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂。
21.權(quán)利要求20的分散體，其中所述陰離子顏料是滑石或高嶺土，以及顏料陽離子濕強(qiáng)樹脂的重量比為約0.03 1-約0.2 1。
22.權(quán)利要求20的分散體，其中所述陰離子顏料是膨潤土，以及顏料陽離子濕強(qiáng)樹脂的重量比為約0.6 1-約0.8 1。
23.權(quán)利要求20的分散體，其中所述聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂選自聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂，如聚胺酰胺-表鹵醇樹脂、聚酰胺聚胺-表鹵醇樹脂、聚胺聚酰胺-表鹵醇樹脂、氨基聚酰胺-表鹵醇樹脂、和聚酰胺-表鹵醇樹脂；聚亞烷基聚胺-表鹵醇樹脂 ’聚胺亞脲基-表鹵醇樹脂；共聚酰胺-聚亞脲基-表氯醇樹脂；和聚酰胺-聚亞脲基-表氯醇樹脂。
24.層壓制品，其包含第一層紙層，所述第一層紙層用以下第二層涂布(a)具有陽離子ζ電勢的分散體，其包含至少約20%混合物干重的一種或多種陰離子顏料，和(b)一種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂。
25.權(quán)利要求對(duì)的層壓制品，其中所述第二層用第三層涂布，所述第三層包含乳膠功能性隔離涂層，該涂層用以提供對(duì)下列一個(gè)或多個(gè)的抵抗性(1)液態(tài)水、( 水蒸氣、(3) 油、(4)油脂、(5)透氣性、(6)滑動(dòng)、(7)靜電。
26.權(quán)利要求對(duì)的層壓制品，其還包含在所述第二層上的第三層，所述第三層包含陰離子乳膠顏料涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改善紙或紙板的一個(gè)或多個(gè)表面性質(zhì)的方法，所述方法包括(a)用具有陽離子ζ電勢的分散體以約0.1g/m2-約20g/m2的涂層重量涂布紙或紙板的至少一面，所述分散體是通過混合(1)含有一種或多種陰離子顏料的混合物與(2)一種或多種聚胺-表鹵醇陽離子濕強(qiáng)樹脂而形成的；(b)將涂布的紙或紙板干燥；(c)施加功能性隔離外涂層，所述外涂層抵抗下列的一個(gè)或多個(gè)液態(tài)水、水蒸氣、透氣性、油和油脂、滑動(dòng)、和靜電，或施加陰離子乳膠基顏料涂層，其賦予改善的不透明度、亮度或可印刷性。本發(fā)明還包括所述分散體以及用所述分散體涂布的紙或紙板。
文檔編號(hào)D21H19/82GK102459758SQ201080024587
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者C·L·布蘭加德特 申請(qǐng)人:赫爾克里士公司