[发明专利]基于部分可溶的高分子量糊精的涂料

说明书

本发明的主题是在涂布纸的制造中有用的新颖的涂料组合物，该涂料组合物包括一种新颖的具有精确分子量和精确溶解度的改性淀粉。本发明还涉及一种用于从这种新颖的组合物制造涂布纸的方法并且涉及由此获得的涂布纸。

在纸和纸板行业，存在很多不同级别的产品。高品质的纸和纸板(例如在杂志或信息手册中使用的那些)通常是涂布纸或纸板，在本专利申请中一起结合在术语“涂布纸”中。涂布纸是一种纸，其表面覆盖有一个或多个“层”，通常是基于混合有粘合剂和各种额外的产品的颜料。这些层是通过一种涂布方法施用的，该涂布方法使用被称为“涂料”的水性组合物进行。此操作的目的是为了使纸的表面(没有处理时是粗糙的并且大孔的)平坦并且微孔，以便使得能够更好地印刷复制。此外，通过此操作，有可能提高印刷的纸的白度、光泽度或手感。涂布纸还必须呈现出良好的湿抗粘性能(wet pick resistance)，这可以通过一个IGT(Institut voor Graphisce Technieck)设备来测定。在涂布纸的领域这个特性是非常重要的，因为它使之有可能获得良好的印刷品质，尤其是在平版印刷的情况下。这是因为，在印刷过程中，不同着色的多腊油墨的连续应用是在纸上进行的。为了具有轮廓分明的印刷，墨辊(充当模具)覆盖有多腊油墨的区域和润湿水(这是一种基于水的组合物)的区域，这些润湿水区域防止多腊油墨在必须不被印刷的区域中印刷该纸。水在辊上的存在因此使之有可能划定待印刷的区域。此水将因此在印刷过程中弄湿该纸。然后将油墨施用到稍湿的纸上并且对于优质印刷该层可以抵抗此水分是必要的。

为了生产涂布纸，因此施用了涂料组合物的一个或多个薄层并将其在纸上干燥。此组合物是通过连续涂布在纸上施用的，通常通过薄膜压制或刮刀涂布技术。该层的厚度可以通过调节压力和纸向前前进的速度来调整。此涂布纸或纸板可随后用于印刷过程，例如，平版印刷、照相凹版印刷(photogravure)、轮转凹版印刷(rotogravure)、平凹版印刷(lithogravure)、喷墨或柔性版印刷(flexography)类型。

在涂料中，粘合剂起到了导致在获得的层中颜料彼此粘附并起到了导致该层附着到纸上的作用。在涂布该纸的过程中在干燥所述涂料后获得此层。

颜料在涂料中的量通常是非常高的(通常高于涂料的固体含量的50％)。此外，此涂料通常包括相对有限量的水，通常小于60％，甚至小于50％，按该涂料的总重量计。这是因为，由于该层是通过干燥在涂布过程中施用的涂料获得的，有利的是水在涂料中的量要低以便能够通过水的蒸发迅速获得涂布纸并在去除此水时使用很少的能量。同时，涂料的粘度不应过高也是必要的，尽管在涂料中包含少量水。这使之有可能容易地施用该涂料：如果该涂料不是足够流动性的，减慢涂布过程是必要的以便获得一个具有所希望的厚度的层。通常用在涂料中的粘合剂是苯乙烯聚合物，例如苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-丙烯酸酯型的，其以在水中的分散体的形式使用，另外称为“胶乳”。这些胶乳是流动性的，这使之有可能制造具有特别适合于纸涂布的过程的流变行为的涂料。此外，获得的纸的特性是优良的，这可以由填充剂彼此优良的粘合性以及该层与纸的非常良好的结合来解释。此外，获得的涂布纸的可印刷性和强度是优良的。

然而，取决于储存条件这些分散体可能是相对不稳定的。此储存不能以干燥形式进行，由于水的存在，其涉及额外的运输成本。此外，它们是从不可再生的石油资源产生的。因此这些分散体可能是相对昂贵的。最后，仅包括常规的苯乙烯分散体作为粘合剂的涂料呈现出较差的保水性，也就是说，在涂布过程中必须不断地向该涂料中加入水以便使此涂料保持其初始粘度并且在该过程中保持该涂料的可机械加工性。

因此，一些年来已经提出了将这些分散体(全部或部分)替换为可再生来源的产品。这些产品可以是改性淀粉，其必须至少部分地溶解在该涂料中以便能够起到粘合剂的作用。该改性淀粉可以通过各种类型的转化来制备，例如化学地或酶地。概要地，通常认为，为了增加淀粉的溶解度，必须降低其分子量。因此，如果这些改性淀粉呈现出高的分子量，则这种高分子量结合有在水中的低溶解度。通过举例的方式，可以提及的是改性淀粉A023，其是由本申请公司出售的一种糊精，其呈现出约300000Da的重均分子量和约5％的在水中的溶解度。相反，这些改性淀粉还可以是呈现出低分子量的高度可溶的衍生物。这是糊精A046的情况，该糊精A046也是由本申请公司出售的，其呈现出约25000Da的重均分子量和约90％的在水中的溶解度。