[发明专利]电荷控制的PHCH

说明书

本发明涉及一种制备自粘合颜料粒子悬浮液的方法、一种自粘合颜料粒子悬浮液以及一种包含自粘合颜料粒子的纸制品，以及涉及自粘合颜料粒子悬浮液的用途。

矿物质材料及粘合剂属于用于制造诸多产品(如油漆、纸及塑料材料)的主要成分。其中，诸如碳酸钙及其他粒子材料的矿物质材料提供机械及光学性质，而一般基于乳胶且呈水性悬浮液或分散液形式的粘合剂为待生产的最终产品的各个成分提供必要的粘着性及内聚性。

为避免单独处理矿物质材料及粘合剂的后勤困难(logistic difficulty)且进一步避免矿物质材料及粘合剂的类似混合物中出现不希望有的物理及化学相互作用，已开发自粘合颜料粒子且为业界所知。在这方面，兼具矿物质材料性质及粘合剂性质的自粘合颜料粒子可直接用于多种应用。称为自粘合颜料粒子的该独特产品指由彼此紧密粘合的矿物质材料和粘合剂形成的独特的固体粒子。内聚力使自粘合颜料粒子具有优良机械稳定性。

自粘合颜料粒子通过实施至少一个在粘合剂存在下研磨矿物材料步骤的方法来制备，其中研磨是指使粒度减小的操作；自粘合颜料粒子中的矿物材料具有比用于其生产的初始矿物材料小的直径。所述自粘合颜料粒子描述于诸多文献中，包括WO 2006/008657、WO 2006/128814及WO2008/139292。

为完整起见，申请人意欲提及以下申请案的名称：申请号为11160900.4、11 160926.9、11 179604.1及11 179572.0的未公开的欧洲专利申请，这些申请也涉及制备自粘合颜料粒子的方法。

含有基于源自天然或可再生资源的聚合物粘合剂的自粘合颜料粒子出于环境原因而备受关注。然而，这种自粘合颜料粒子常常由带负电荷的改性多糖形成，所述改性多糖对于一些应用领域可能是不利的。例如，由于颜料粒子表面带负电荷，难以在造纸过程中留着这种颜料粒子。这导致在造纸期间为了获得纸中所需的填料负载而大量消耗自粘合颜料粒子及额外的助留剂。

造纸过程中的另一问题是由于纸强度随着填料量增加而损失，因此纸的填料量受限。关于此问题的一个原因是纸中纤维数目的减少会减少纸中纤维结合的数目且填料的存在减少剩余纤维之间的接触面积。因此，留着大量填料产生会较容易在造纸机、施胶机(size press)、涂布机、卷绕机、压印机、印刷机或复印机上破裂的较柔纸张。

然而，纸需要高填料量，因为高填料量将提供减少纸中木纤维的量的可能性。此外，高填料含量的纸干燥较快且因此造纸机可较快运转。因此，添加高含量填料可减少造纸成本且节约自然资源。

US 5,611,890涉及一种包含非纤维素微粒填料的牢固、柔软的经填充薄纸，其中该填料占该薄纸的5至50重量％。WO 03/087472示出一种填料处理，包含制备膨胀的淀粉-乳胶组合物及将所述组合物添加至填料悬浮液中。在造纸期间使用这些经处理填料来改善填料留着率且产生填充纸品，其中添加填料仅对强度性质具有最小负效应。已用阳离子聚合物表面处理的造纸填料描述于CA 2,037,525中。TAPPI Journal 2005，第4(2)卷中Zhao等人的文章“Improvement of paper properties using starch-modified precipitated calcium carbonate filler”与已用玉米及马铃薯粗淀粉改性的市售沉淀碳酸钙填料有关。这些经改性填料用作造纸填料以改善高填料含量纸的强度。

鉴于上文，改善自粘合颜料粒子的生产方法仍为本领域技术人员所关注。

因此，本发明的一个目的是提供一种制造自粘合颜料粒子的方法，该方法避免了上述缺点。具体而言，需要提供一种制造自粘合颜料粒子的方法，该方法允许提供在造纸过程中示出良好留着率的填料材料且避免使用大量助留剂。还需要所获得的自粘合颜料粒子可大量合并入纸中，且因此允许生产高填料含量纸而不使纸的机械或光学性质劣化。还需要提供一种制造所获得的自粘合颜料粒子的方法，所述自粘合颜料粒子当在纸应用中用作填料时，尤其当用于生产高填料含量纸时具有改善纸机械性质的能力。

上述目的及其他目的由如在本文独立权利要求中所定义的主题来解决。

根据本发明的一个方面，提供一种制备自粘合颜料粒子的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供包含至少一种含碳酸钙材料的悬浮液，

b)提供阴离子聚合物粘合剂，其中该粘合剂包含至少一种改性多糖，

c)提供至少一种阳离子聚合物，

d)混合步骤a)的悬浮液和步骤b)的粘合剂，和

e)研磨步骤d)的混合悬浮液，