[发明专利]包括经水解的小麦蛋白质的涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包括改性(变性)淀粉和经水解的小麦蛋白质的纸或卡纸板(纸板)涂料(涂层)组合物，并且还涉及用于得到这样的组合物的方法。本发明还涉及使用这样的组合物涂布纸或卡纸板或使纸或卡纸板发亮(变亮)的方法，和涉及由此得到的经涂布的纸或卡纸板。最后，本发明涉及经水解的小麦蛋白质在纸或卡纸板的涂料组合物中替代胶乳(乳胶)的用途。

背景技术

涂布是纸或卡纸板精整(结束)步骤，其使得可赋予纸张或卡纸板一定数量的性质比如不透明性、光泽或白度，或改进用于印刷工艺(比如胶版印刷或照相凹版印刷)的可印刷性。在该涂布步骤期间，将称为涂料色(色涂料)的组合物施加到纸或卡纸板的表面。该组合物一般包括至少一种矿物或颜料填料，至少一种粘结剂和其他添加剂，比如特别地分散剂、流变改性剂、润滑剂、光学增亮剂(荧光增白剂)或消泡剂。

造纸工业使用多种化学产品比如表面活性剂、光学增亮剂、抗水剂(酮树脂、阴离子胶乳等)以向纸提供许多性质或简化用于得到纸的方法。胶乳，典型地苯乙烯-丁二烯型的合成胶乳，是最广泛使用的粘结剂。其功能是使得实现组合物的多种成分之间的内聚(粘附)和将它们粘结至纤维。合成胶乳由石油资源制造，其按照定义是非可再生的。为了减少在该工业中使用的化学产品的数量，并且为了减少得自石油的产品的消耗以及成本，替代在涂料色中的胶乳代表了潜在的市场但也是相当大的技术挑战。这是因为，在减少使用的合成胶乳的比例的同时保持涂料色的性能水平是非常困难的。

已经尝试了多种方法，包括使用大豆蛋白质(US 2006/174801)。然而，这些产物导致得到极其粘的涂料色或必须以非常低的干物质含量(约38％-44％DM)使用以抵偿该粘度或确保这些产物的溶解的涂料色。

现有技术还描述了在这样的组合物中使用冷可溶的淀粉；可提及例如国际专利申请WO 08/104574。然而，这些淀粉在其溶解期间具有形成聚集体的倾向；它们还需要使用大部分造纸厂没有配备的高剪切混合器。

此外，应注意涂料色意在以非常高的速率和以非常薄的层施加至纸或卡板纸的表面。它们的施加借助于在纸的表面处施加非常高的剪切力的螺杆或刮刀(或叶片)实施。因此，在不均匀性或过度粘度的情况中，这些剪切力不仅在施加区域的水平处导致造成沉积物中的缺陷(被称为“丝”或“珠”)的紊乱(湍流)，还导致施加在纸上的压力升高，同样提高破损的风险和因此潜在地提高生产中断时间。

为了解决该技术问题，现有技术提出了具有低的干物质含量的涂料组合物。然而，为了减少组合物的粘度而减少组合物的干物质(且因此提高水含量)在本应用中不是有利的解决方案。这是因为，涂料色具有向纸张中转移其含有的水以及水溶性部分的全部或一部分的天然倾向。这具有若干后果，其中第一个是纸或卡纸板的弱化，其由于过量的水可失去其完整性并且可导致制造的纸的破损以及因此生产中断时间。第二个后果是在涂料色的水溶性部分向纸中迁移后观察到的纸的光泽的丧失。该迁移导致第三个后果，其为纸的层的内聚的弱化，导致印刷期间的问题。可提及例如在胶版印刷期间在垫上的源自涂料的矿物填料或纤维的沉积物。该涂料组合物的过量的水的最后的后果是提高干燥得到的纸或卡纸板所需能量和/或时间。

另外，除了解决上述问题之外，具有高的干物质含量和低的粘度两者的涂料色的优点还在于需要放置(铺设)的涂料色的量小。另外，低的粘度的涂料色还具有以下优点：容许非常高速的涂布，这构成非常明显的工业优点。

此外，在所设想的替代胶乳的途径中，没有一个使得可改进或至少保持得到的纸或卡纸板的抗拉毛性(抗拾取性)能力。事实上，强的抗拉毛性保证当在纸或卡纸板的表面施加力时纸或卡纸板的完整性的保持和因此的后者的更广泛的用途。该性能在印刷、特别地在墨辊出口处纸经受高应力的胶版印刷中是必要的。这是因为，在该步骤中，墨的膜分离成两个部分，一部分保持在纸上并且另一部分保持在垫上。在该分离过程中，在纸上施加法向力(正交力)，导致相互之间或与纸差地结合的颗粒(矿物填料或纤维)的拉出和其沉积在垫上。该现象是垫污染的原因且可使得印刷机必须中断生产以清洁它们。

因此，目前没有如下的涂料组合物：其具有超过现有技术描述的降低的胶乳含量、非常高的干物质含量和低的粘度，同时对得到的纸或卡纸板赋予高的抗拉毛性。

因此，本发明的目的是提供对应于现有技术的需要的涂料色。

发明内容

本发明涉及具有在45％和80％之间、优选50％和78％之间、更优选55％和75％之间的干物质含量的纸或卡纸板涂料组合物，其包括：