[发明专利]涂料组合物和涂布纸和涂布纸板

说明书

涂料组合物可包括具有小于大约70的形状因数的高岭土和碳酸钙，其中少于大约90重量%和多于大约60重量%的碳酸钙颗粒具有小于2微米的当量球径（esd）。该涂料组合物可包括以按该组合物活性物质干重量计大约0.1%至大约0.9%的量存在的增稠剂。该涂料组合物可包括具有小于大约70的形状因数的高岭土和具有至少大约2.4微米的平均粒度（d₅₀）和至少大约30的陡度系数的碳酸钙。该涂料组合物可以是纸基底涂料组合物或纸板基底涂料组合物。纸或纸板产品可以在该纸产品或纸板产品的至少一个表面上包含涂料组合物。

优先权主张

此PCT国际申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请No. 61/787,222和2012年10月18日提交的美国临时申请No. 61/715,628的优先权利益，两者的主题都全部并入本文作为参考。

公开领域

本公开涉及涂料组合物，更特别涉及用于纸和纸板产品的涂料组合物。

公开背景

可以在基材上施加涂料以增强基材的物理和光学性质。例如，印刷和加工(converting)工业中所用的纸和纸板可能经受各种操作，例如印刷、切割、压痕、折叠和/或胶粘。涂布纸板广泛用于包装工业，典型的涂料配方可包括一种或多种颜料、粘合剂和添加剂。此类涂料可用于提高产品的物理、光学和/或阻隔性质。物理和/或光学性质可以为由该涂布基材形成的包装提供美学吸引力和/或功能益处。纸和纸板产品可能对水分和湿气非常敏感，阻隔性质可提供对水分、油、水蒸汽或气体的阻隔。

压痕和折叠操作是加工工业中的重要过程。但是，压痕和折叠可能导致对纸或纸板基材施加相当大的应变。这样的应变挑战基材以及基材上存在的任何涂层的机械强度。例如，在纸和纸板产品的压痕和折叠边缘出现的裂断可能显著弱化基材的阻隔性质并可能降低由该基材形成的包装的整体美学吸引力。无法承受这些大的应变可能导致折叠边缘裂断，从而可能导致大的涂层裂缝或剥落或这两者。

传统上，具有高挺度的涂层是优选的，因为较高挺度的涂层可提供优异的强度和/或降低基材中的纤维用量。但是，较高挺度的涂层可能倾向于提高在纸或纸板的折叠边缘发生的开裂或剥落的严重程度。

因此，可能希望提供在涂有该涂料组合物的基材折叠时表现出改进的抗开裂和/或剥落性或在基材经受印刷或加工操作时表现出改进的性能的涂料组合物。

概述

根据第一方面，涂料组合物可包含具有小于大约70的形状因数的高岭土和碳酸钙，其中少于大约90重量%和多于大约60重量%的碳酸钙颗粒具有小于2微米的当量球径（esd）。

本文所用的“形状因数”是对粒度和形状不同的颗粒群，使用例如美国专利No. 5,128,606中所述的电导率方法和装置和使用其说明书中导出的方程式测得的平均粒度与颗粒厚度的比率平均值（基于重均）的度量。“平均粒度”定义为具有与颗粒的最大面相同的面积的圆的直径。使受试颗粒的充分分散的水性悬浮液（的电导率）流经细长管。在(a) 沿该管的纵轴互相隔开的一对电极，和(b) 跨越该管的横向宽度互相隔开的一对电极之间进行电导率的测量。使用这两个电导率测量值之差测定受试微粒材料的形状因数。