[发明专利]水性组合物

说明书

本发明公开了一种水性组合物，所述水性组合物包含水相和冷水可溶性淀粉材料，所述水性组合物的特征在于所述水相包含至少粘度抑制剂和水性胶体；并且所述淀粉材料分散在整个所述水相中。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2013年5月21日提交的欧洲专利申请序列号13002643.8的权益，该专利申请的公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及水性淀粉组合物。具体地讲，本发明涉及稳定的、粘度降低的高干固体含量水性淀粉组合物及其例如在涂料组合物制备中的用途。

背景技术

淀粉用于造纸工艺的若干不同方面，包括例如内部施胶、表面施胶和涂布。在这些应用的每一个中，它扮演多个重要的角色，如粘结剂、增稠剂、流变改性剂和强化剂。通常，淀粉可以干燥粉末形式或水性组合物形式提供。

提供水性组合物形式的淀粉具有许多优点。具体地讲，水性组合物与粉末相比处理起来更容易和更安全，制备时间更短(它们不需要在顾客处进行蒸煮)，并且更容易与其他成分混合。淀粉的水性组合物将为分散体的形式或溶液的形式。如果只是将淀粉颗粒料分散在水中，所得的组合物不会像颗粒料那样稳定并且随时间推移将会出现沉淀。另一方面，如果将淀粉溶解，即使只是中等浓度，所得的组合物也会变成高粘性和凝胶状。这给处理和使用带来挑战，因为组合物将不再易于抽吸，并且将难以与其他成分混合。

为了克服粘度问题，已建议使用稀化淀粉(即，例如通过酸水解获得的分子量减小的淀粉)。然而，对于某些应用而言，重要的是保持高淀粉链长度和分子量。因此，提供水性淀粉组合物的唯一有效方法一直是以极低浓度溶液的形式提供(即，大约5％或更低的溶液)。这继而产生其他问题，因为它导致过量用水、更高的包装、运输和储存成本，并会使用更多的能源(如，用于干燥)。

WO03/080929(国民淀粉公司(National Starch))公开了用于纸涂布的液体淀粉分散体。该分散体依靠使用与烷基或烯基琥珀酸酐改性的淀粉混合的阳离子蜡质淀粉，因此，制备起来复杂并且昂贵。

EP1514891(罗盖特公司(Roquette))公开了可生物降解聚合物的水性分散体。可生物降解聚合物是重度化学改性的疏水产品，因此它不能溶解且难以分散。这样，将所述聚合物与内部增塑剂(如，改性的甘油)共混，然后在高剪切下与水共混。同样，该工艺昂贵且复杂，并且无法解决高干固体含量淀粉组合物的制备问题。

WO2010/133324(嘉吉公司(Cargill))公开了阳离子纤维素分散体，其中用水性胶体和酸性pH使组合物稳定并控制粘度。该分散体预期例如在粘合剂组合物制备中用作流变改性剂。它们不能用于涂料组合物的制备，因为它们的低pH将使其与涂层颜料(如碳酸钙)不相容。而且，尽管这些组合物允许具有远高于先前获得的干物质含量，但最终的干物质含量对于涂料组合物而言仍相对较低。

因此，本领域明确地需要水性组合物的替代类型，其将允许更高的淀粉浓度，同时保持适当的粘度和稳定性，并且将不需要在使用前进行蒸煮。本发明提供了这样的组合物。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了包含水相和冷水可溶性淀粉材料的水性组合物，其特征在于水相包含至少粘度抑制剂和水性胶体；并且淀粉材料分散在整个水相中。

根据本发明的另一个方面，提供了用于制备此类水性组合物的方法，其特征在于该方法包括将粘度抑制剂、水性胶体和冷水可溶性淀粉材料与水混合。

根据本发明的另一个方面，提供了包含此类水性组合物和任选地一种或多种合成粘结剂的粘结剂组合物。

根据本发明的另一个方面，提供了纸涂料组合物，其特征在于它包含此类水性组合物或粘结剂以及一种或多种颜料。

根据本发明的另一个方面，提供了纸制品，其特征在于它涂覆有此类涂料组合物。