[发明专利]生产包含阳离子型高固体水性分散体的颜料的方法、包含该颜料的水性分散体及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及阳离子型颜料、尤其具有高干物质含量的水性分散体的生产。具体而 言，本发明涉及根据权利要求1的前序部分的例如用于生产纸张或纸板的水性分散体的生 产方法。

本发明还涉及根据权利要求24的前序部分的包含颜料的水性分散体和该水性分 散体的用途。

背景技术

将用作纸填料和纸板填料的颜料以水性分散体的形式加到机器的高位槽中的纸 浆泥中。常常需要使用助留剂以确保颜料具有良好的滞留性(对纸浆纤维的粘合)。如果所 用的颜料为沉淀碳酸钙PCC，该沉淀碳酸钙PCC在造纸厂或纸板厂附近制备，并以包含20- 25%的固体物质的浆料的形式产生，则在颜料的生产过程期间，不必需要单独的助留剂，原 因是PCC颗粒具有阳离子表面电荷，在这种情况下其可以良好地粘合到阴离子型纤维网络。

由于成本，长距离运输稀PCC浆料，即包含约20-25%的固体物质的浆料是不可能 的。如果PCC将用于远离其生产的地方，通常例如通过离心将PCC浆料浓缩到更高的固体物 质百分比，之后浆料用阴离子型分散剂分散，并将所得的具有高干物质含量的水性分散体 运输到应用的地方。可替代地，可以将分散体干燥成干燥的阴离子型颜料。当将由干燥的阴 离子型颜料制得的分散体或含水浆料加到纸浆泥中时，那么还必须加入阳离子型助留剂。

同样，当使用重质碳酸钙GCC时，常常将其以具有高固体物质含量的分散体形式输 送到应用场所，且在这种情况下已将阴离子型试剂用作分散剂。可替代地，将GCC以通过分 散剂稳定的阴离子型颜料形式输送到应用场所。因此，当使用GCC时还需要阳离子型助留 剂。

已知PCC的各种分散体和浆料。因此，申请公开WO9730220描述了填充PCC的纸的 生产方法，在这种情况下，在将混合物加到纸浆浆料之前，将阳离子型聚合物例如淀粉混合 到PCC浆料中。之后，将助留剂加到纸浆浆料中。所得的混合物并不稳定。

申请公开EP0790135描述了适用于生产喷墨印刷技术的纸的解决方案。将表面层 施加到纸网上，所述层包含阳离子型颜料。表面层由颜料和粘合剂的水性悬浮液构成。粘合 剂在颜料和阳离子型粘合剂的水性分散体的混合物中的百分比相当高，且不可以将粘合剂 例如加到造纸机的高位槽中并因此用作纸填料。这种水性分散体也不稳定。

美国专利申请8197641描述了纸填料，该纸填料的使用需要由其形成的含水浆料， 在所述浆料中加入另一种水性分散体。之后，还加入淀粉的含水浆料。所得的含水浆料并不 稳定。而且，先前描述混合物的使用需要加入助留剂。

发明概述

技术问题

本发明的目的在于提供稳定的水性分散体，该水性分散体具有高干物质含量且包含颜 料并用于纸张和纸板工业，用作填料的颜料的表面在所述水性分散体中为阳离子型，且其 对带负电荷的纸浆纤维具有良好的滞留性且可以在不需要单独的助留剂的情况下进行。

具体而言，目的在于提供一种分散体，其稳定性如此好使得颜料甚至在储存几周 的时间期间不出现沉淀，尽管分散体的粘度相对较低。

另一个目的在于提供当用于纸的表面施胶时给予纸良好的可印刷性的分散体。

又一个目的在于提供当用于将纸涂布时给予纸良好的光学性能、良好的色密度并 促进印刷油墨快速干燥的分散体。

问题解决方案

本发明基于包含颜料的水性分散体可以通过使用某种方法来生产的观点，在所述方法 中通过使用分散剂和可能的添加剂将干燥颜料或具有约30-75%重量的颜料含量的颜料的 含水浆料或糊膏分散以便产生稳定的分散体。在本发明中，所用的分散剂为阳离子改性的 淀粉。所用的添加剂例如为水。

本发明提供了具有高干物质含量且包含颜料和分散剂的水性分散体，所述水性分 散体的特征在于所述分散剂为阳离子型聚合物，例如天然的聚合物或其衍生的聚合物，特 别是改性淀粉。

该新的分散体可以用作纸张填料或纸板填料，在这种情况下，如果需要的话，所述 分散体用水稀释并引导到造纸机或纸板机的高位槽。

分散体还可以用于纸张或纸板的表面施胶，在这种情况下将所述分散体混合到适 用于常规表面施胶的阳离子型淀粉中，且将混合物施加到干燥网。

第三个应用为纸张或纸板的涂布，在这种情况下将所述分散体混合成涂布糊膏， 将涂布糊膏施加到干燥网。

更具体而言，根据本发明的方法的特征主要在于权利要求1的特征部分的陈述。