[发明专利]纸组合物和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有提高的光散射效率的纸组合物和其制造方法。

背景技术

包含颜料的组合物广泛用于建筑、汽车和工业应用中。颜料与分散剂在水中混合以使得颜料聚结物经润湿和分散为较小颜料粒子，即颜料研磨物。机械剪切通常用于将颜料聚结物分解成分离的个别颜料粒子且分离的个别颜料粒子转而通过分散剂稳定化以使颜料的光散射能力，即不透明度最大化。在高颜料含量组合物中，颜料粒子倾向于易于再聚结且其光散射效率减小。为了补偿再聚结，将需要甚至更高的颜料负载以获得令人满意的光散射效率。

装饰纸组合物需要约30重量％到50重量％的颜料负载。在制造方法期间的颜料负载水平甚至更高。装饰纸组合物中的颜料的再聚结显著减小颜料的光散射效率，且组合物将需要更多颜料以获得令人满意的光散射效率。

因此需要提供一种受颜料再聚结影响较小的高颜料含量纸组合物。本发明的纸组合物提供比当前可商购的纸组合物显著较高的光散射效率。

发明内容

本发明提供一种纸组合物，其按纸组合物的总重量计包含a)15重量％到70重量％隐藏复合物，其按隐藏复合物的总重量计包含30重量％到75重量％颜料粒子和25重量％到70重量％热塑性聚合物，其中颜料粒子经疏水性处理，颜料粒子的表面张力为0.1到50mN/m，且颜料粒子与热塑性聚合物之间的表面张力差小于40mN/m；和b)30重量％到85重量％纸浆。

本发明进一步提供一种制备纸组合物的方法，其包含：a)通过以下各者制备隐藏复合物：i)预混合按隐藏复合物的总重量计30重量％到75重量％的颜料粒子；和25重量％到70重量％的热塑性聚合物以形成预混合物；ii)熔融捏合预混合物与按隐藏复合物的总重量计1重量％到50重量％的第一稳定剂；和1重量％到10重量％的低pH稳定第二稳定剂；其中颜料粒子经疏水性处理，且颜料粒子的表面张力为0.1到50mN/m，且颜料粒子与热塑性聚合物之间的表面张力差小于40mN/m；和b)混合隐藏复合物与纸浆和水；其中隐藏复合物为按纸组合物的总重量计的15重量％到70重量％，且纸浆为30重量％到85重量％。

在一个优选实施例中，颜料粒子的表面张力为0.5到40mN/m且颜料粒子与热塑性聚合物之间的表面张力差小于35mN/m。

在一些优选实施例中，颜料粒子选自硫酸钡、锌钡白、磷酸锌、TiO₂、ZnO或其混合物。

在另一实施例中，热塑性聚合物选自α-烯烃、聚烯烃、苯乙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、乙烯酯、树脂或其混合物的均聚物或共聚物。

具体实施方式

以下测试方法缩写和标识符应用于本文中：ASTM指的是ASTM国际；GB指的是国标(Guo Biao)，也就是中国国家标准。

如本文所用，术语“Tg”应意指使用20℃/min的加热速率且将热分析图中的拐点当作Tg值的通过差示扫描热量测定(DSC)测量的玻璃转化温度。术语“所计算的Tg”是指通过福克斯方程式(Fox equation)(T.G.福克斯(T.G.Fox)，《美国物理学会学报》(Bull.Am.Physics Soc.)，第1卷，第3期，第123页(1956))所测定的聚合物的Tg。均聚物的Tg可以例如在由J.布兰德鲁普(J.Brandrup)和E.H.伊默古特(E.H.Immergut)所编的《聚合物手册》(Polymer Handbook)，综合科学出版社(Interscience Publishers)中找到。

在本发明的一个优选实施例中，在挤压机中熔融捏合一种或多种疏水性处理的颜料粒子、一种或多种热塑性聚合物、一种或多种第一分散剂和一种或多种第二分散剂连同水和中和剂，如氨、氢氧化钾或两个的组合以形成含有均匀颜料-聚合物复合物的稳定分散液。