[发明专利]粉末组合物及其用于制备纸的用途

说明书

本发明涉及粉末组合物，其颗粒包括至少一种无机颜料，在其表面上排列有至少一种可生物降解的聚酯聚合物和／或聚亚烷基碳酸酯聚合物，涉及制备这些粉末聚合物的方法及其用于制备纸、卡片和纸板的用途。

近年来进行各种开发以提高纸的填料含量。填充的纸使其可以降低纤维份额并且因此导致生产成本降低。其另外具有易于干燥的优点，这使造纸更经济。

然而，提高纸的填料含量还导致纸的性能改变如强度降低。因此，进行各种开发以改性填料材料。

这些开发主要涉及将聚合物溶液或分散液加入至填料材料的水性浆料中。最后，经改性的填料完全依赖物理相互作用。可以通过改性而获得的填料材料的颗粒通常为混合物形式。

WO92／14881公开了用用于纸的水溶性阳离子和阴离子浓度增强剂的组合处理填料材料的水性分散体，所述增强剂如聚乙烯亚胺、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。

DE-A2516097公开了使具有正ζ电势的无机颗粒的水性悬浮液与树脂的阴离子胶乳通过选择使用量而混合以使所获得的涂覆的颗粒具有基本为0的ζ电势。

DE-A10209448公开了填料材料的水性悬浮液，其通过用至少一种用于纸涂料组合物的粘合剂通过搅拌或通过施加剪切力而处理填料材料的水性悬浮液而获得。

WO2006／128814以及US2007／0266898教导了用于造纸的聚合物-颜料混合物，其在粘合剂、优选苯乙烯-丙烯酸酯分散体存在下，通过研磨无机颜料的水性分散体而获得。

EP792309教导了可生物降解的聚合物并且EP792309再次教导了交联的可生物降解的聚合物。

用可生物降解的聚合物(混合物)涂覆一次或多次的纸基产物已知于WO2010／034712。

PCT／EP2010／066079教导了使用可生物降解的聚合物作为聚合上浆剂的用于定型(sizing)纸的方法。所述可生物降解的聚合物可用作机器胶料兼表面胶料。

本发明目的在于提供制备具有高填料含量的纸、卡片和纸板的方法，借此获得具有提高的强度和／或可印刷性的纸基产物，尽管填料含量提高但是纸机器效率不变或提高。

我们已经发现，该目的通过一种粉末组合物而实现，所述粉末组合物的颗粒包括至少一种无机颜料，其中至少一种可生物降解的聚酯聚合物和／或聚亚烷基碳酸酯聚合物排列在颜料表面。本发明还提供制备该粉末组合物的方法及其用于制备纸、卡片和纸板的用途，并且还提供使用这些粉末组合物制备纸、卡片和纸板的方法。

为本发明的目的，“可生物降解的”特征应考虑满足任何一种材料或物质的组成，当该材料或物质组成具有的DIN EN13432第A.2章的可生物降解的百分比程度等于合适参比物质(例如，微晶纤维素)的至少90％。

可生物降解的一般效果为聚合物和聚合物混合物(在以下还简称为聚合物(混合物))在恰当的和能证实的间隔内分解。降解可以通过酶法、水解、氧化和／或通过电磁辐射例如UV辐射的作用而进行，并且可由于微生物如细菌、酵母、真菌和藻类的作用而占主导。可生物降解可以通过例如聚合物(混合物)与堆肥混合并且储存一定时间而量化。根据DIN EN13432，例如，在堆肥过程中不含CO₂的空气流过成熟堆肥并且该经处理的堆肥经历限定的温度程序。在此可生物降解通过样品所释放的净CO₂(扣除不含样品的堆肥所释放的CO₂后)与可经样品释放的CO₂的最大量(由样品的碳含量估算)的比例而定义，其作为可生物降解的百分比程度。可生物降解的聚合物(混合物)在堆肥仅数天后通常示出清晰的降解信号，如真菌生长、破裂和穿孔。

确定可生物降解性的其他方法记载于例如ASTM D5338和ASTM D6400-4。

可生物降解的聚合物是本领域技术人员已经已知的并且特别是公开于Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry(在线版本2009)，Polymers，Biodegradable，Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KG，Weinheim，2009，131页。

更具体而言，用于本发明目的的可生物降解的聚酯聚合物应该包括如WO2010／034712所记载的可生物降解的脂族-芳族聚酯。

可生物降解的聚酯聚合物优选为基于脂族和芳族二羧酸和脂族二羟基化合物的脂族聚酯或脂族-芳族(部分芳族)聚酯。