[发明专利]纸张的涂覆或粘合制剂及制备和使用所述制剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纸张的涂覆和粘合制剂，更具体的涉及聚合物水性分散系，及制备该分散系的方法和在纸张涂覆和粘合制剂中使用该分散系的方法。

背景技术

在纸张例如纸片、纸板和卡纸板制备中，通常重要的是提供一种具有所需美观性的产品。例如，白色和/或亮色的纸更受消费者的喜爱，并且与不太白或不太亮的纸张相比，白色和/或亮色的纸能提供与其上提供的油墨或其他介质相比更大的对比度。通常地，将用于形成纸张的纤维用包含一种聚合物胶乳和一种或多种能提供所需的纸张白度或亮度的填充剂的粘合剂组合物进行浸渍或涂覆。

用于提供所需的纸张白度或亮度的一类填充剂包括荧光增白剂或FWA’s。荧光增白剂可以基于例如磺化的均二苯代乙烯衍生物。在纸张涂覆和粘合制剂中，荧光增白剂与“活化剂”或“载体”一起提供，用以在纸张上提供所需的荧光增白剂的增白效果。Bayer公布的液体/液体荧光增白剂，描述了使用聚乙烯醇(PVOH)、羧甲基纤维素(CMC)作为荧光增白剂的载体。但是，这些载体或活化剂的存在增加了涂覆或粘合制剂的粘度并且还增加了制剂的成本。

发明内容

纸张的涂覆或粘合制剂含有一种聚合物水性分散系，该聚合物水性分散系含有一种由一种不饱和单体和一种具有约10至约35个葡萄糖当量(DE)的衍生自碳水化合物的化合物进行聚合而得到的共聚物；和一种基于四磺酸盐的荧光增白剂。所述衍生自碳水化合物的化合物可具有约3000至约20,000的分子量，并可选自糊精、麦芽糖糊精及其混合物。所述共聚物可为纯的丙烯酸共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物或乙烯基丙烯酸共聚物。基于单体总重量计，所述共聚物可由约5至约45重量％的所述衍生自碳水化合物的化合物得到。在一些实施方案中，荧光增白剂未被活化。所述制剂可基本不含聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和非水溶性的淀粉。

一种制备纸张涂覆或粘合制剂的方法包括，使一种不饱和单体和一种具有约10至约35个葡萄糖当量(DE)的衍生自碳水化合物的化合物的混合物在一种水性介质中聚合，从而制得一种聚合物水性分散系形式的共聚物；和使所述聚合物水性分散系与一种基于四磺酸盐的荧光增白剂混合。所述衍生自碳水化合物的化合物可选自糊精、麦芽糖糊精及其混合物。

一种改进纸张的增白性能的方法包括，提供一种聚合物水性分散系，该分散系含有一种由一种不饱和单体和一种具有约10至约35个葡萄糖当量(DE)的衍生自碳水化合物的化合物进行聚合而得到的共聚物；将所述聚合物水性分散系与一种基于四磺酸盐的荧光增白剂进行混合，从而制得一种纸张涂覆或粘合制剂；和将该制剂以涂层的形式涂于纸张上。所述聚合物水性分散系可通过将一种不饱和单体和一种具有约10至约35个葡萄糖当量(DE)的衍生自碳水化合物的化合物的混合物在一种水性介质中聚合从而制得所述共聚物而提供。所述衍生自碳水化合物的化合物可选自糊精、麦芽糖糊精及其混合物。

此外，纸张--例如纸片、纸板和卡纸板--含有一种纤维基质和一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物含有一种由一种不饱和单体和一种具有约10至约35个葡萄糖当量(DE)和/或分子量为约3000至约20,000的衍生自碳水化合物的化合物进行聚合而得到的共聚物，和一种基于四磺酸盐的荧光增白剂。所述衍生自碳水化合物的化合物可选自糊精、麦芽糖糊精及其混合物。所述粘合剂可以涂层的形式提供于纸张基质上。

纸张涂覆或粘合制剂能提供改进的流变性，例如在涂覆设备上的流动能力，并降低成本，同时保持所需的纸张白度。出乎意料的是，由一种不饱和单体和一种具有本文所述DE或分子量的衍生自碳水化合物的化合物得到的共聚物能提供所需的纸张白度，甚至可达到与那些在制剂中使用载体或活化剂所得到的纸张白度相当的水平。

对于一个或多个实施方案的详细内容在以下的附图和描述中进行说明。其他特征、目的和优点将从说明书和附图及权利要求中明显获得。

附图说明

图1为展示包含和不包含UV光的无纤维纸(paper free sheet)试样的CIE亮度的图。

图2为展示无纤维纸试样包含UV时的CIE亮度减去其不包含UV时的CIE亮度的图。

图3为展示无纤维纸试样的TAPPI亮度的图。

图4为展示无纤维纸试样的Prufbau胶版印刷(Offset)的图。

图5为展示无纤维纸试样的以ft/min计的IGT干起毛(dry pick)的图。

图6为展示无纤维纸试样的Prufbau湿润起毛(Wet Pick)的图。

图7为展示纸板试样的TAPPI亮度的图。