[发明专利]沉淀碳酸钙的水性分散体

说明书

本发明涉及片状颗粒和沉淀碳酸钙的稳定的水性分散体、其产生方法和分散体的用途。所述水性分散体包含50至95重量份的片状颗粒；和5至50重量份的平均粒径为30至60nm的沉淀碳酸钙颗粒。所述分散体的干物质含量大于所述分散体的30重量%，且布氏粘度(100rpm)为200至5000cP。所述分散体适用于在基材上形成阻隔涂层，具有改善的气体阻隔和改善的矿物油阻隔性质。

发明领域

本发明涉及分散体涂层。特别地，本发明涉及适用于获得基材上的阻隔性能的分散体涂层组合物和产生这种组合物的方法及其用途。

背景技术

聚乙烯(PE)、蜡和碳氟化合物仍是纸和纸板产品中常用的阻隔材料。然而环境友好型阻隔解决方案由于环境方面而对包装行业的吸引力更大。特别是对不含基于化石原材料的阻隔材料的产品存在需求。目前市场预测估计，水基阻隔涂层(WBBC)产品的市场份额将主要以蜡和碳氟化合物为代价而增加，但WBBC涂层也将取代PE塑料材料。

WBBC涂层组合物通常含有聚合物水性分散体和片状矿物如滑石，例如参见WO2008141771。这样的材料能够在涂层结构中形成曲折的颗粒网络，该网络增强主要通过在基材表面上施加粘合剂膜已可获得的阻隔性能。

滑石和研磨的碳酸钙的各种组合在US2011237730和WO2008096274中公开。

滑石(talcum)或缩写“滑石(talc)”是难以分散到水中的材料。此外，滑石板簇集和结块，这表示大部分滑石负载将不会有助于获得阻隔性能。图1显示具有致密填充颗粒的基材上的典型滑石涂层。

发明概述

本发明的目的是去除至少一部分与本领域相关的问题，并提供适用于在基材上施加分散体阻隔涂层的新型矿物颜料组合物。

本发明基于将滑石与碳酸钙颗粒一起分散以形成稳定的分散体的概念，所述稳定的分散体可以与粘合剂和任选的其它组分互补以形成可用于在基材上施加分散体涂层的涂层组合物。

意料不到的是，现在已发现，当提供具有窄尺寸分布和纳米范围内的平均粒径的沉淀碳酸钙颗粒形式的碳酸钙颗粒时，且当将这些颗粒在水或水性溶液中与片状颗粒混合时，例如以大约1:10直至1:1的重量比，特别是以1:5至1:3的重量比，可以获得滑石在水性介质中的有效分散体。

由此获得的组合物可以与水，任选地与本身已知的分散体介质一起组合，以提供适合于基材例如纸和纸板的分散体涂布的涂层组合物。

更具体地，本发明的水性分散体的主要特征在于权利要求1的特征部分所述。

本发明的方法的特征在于权利要求16的特征部分所述。

用途的特征在于权利要求22至27中所述，且本发明的涂层组合物的特征在于权利要求28的特征部分所述。

通过本发明获得相当大的优点。因此，容易获得稳定的分散体，其保质期大于一个月，通常大于两个月。

此外，涂层组合物具有高的固(干物质)含量，这将允许在涂布后容易除去水。

已发现，平均直径在纳米范围内的PCC颗粒将有效地用作分散体中的增稠剂，这归因于优异的涂层性能。常规增稠剂的量可以减少或甚至完全消除。已知这种增稠剂损害分散体涂层的阻隔性能。

本发明的分散体涂层表现出改善的气体阻隔性和改善的矿物油阻隔性能，且特别适用于生产用于容纳和包装食品的材料。

接下来，借助示例性实施方案并通过参考附图，将更紧密地检查本发明的技术。

附图简述

图1至3是用于参考的滑石分散体的扫描显微照片(以下也称为“SEM”)，显示了滑石颗粒的填充；