CN101099000B - 单和/或多涂覆基材的制造方法 - Google Patents

单和/或多涂覆基材的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101099000B
CN101099000B CN2005800391432A CN200580039143A CN101099000B CN 101099000 B CN101099000 B CN 101099000B CN 2005800391432 A CN2005800391432 A CN 2005800391432A CN 200580039143 A CN200580039143 A CN 200580039143A CN 101099000 B CN101099000 B CN 101099000B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
applying liquid
adhesive
paper
phenylethylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2005800391432A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101099000A (zh
Inventor
E·克伦巴赫尔
N·维伦巴切尔
O·比克特
M·沙赫特
C·哈梅尔斯
M·蒂茨
U·弗勒利希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Voith Patent GmbH
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of CN101099000A publication Critical patent/CN101099000A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101099000B publication Critical patent/CN101099000B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/005—Curtain coaters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971—Of carbohydrate
    • Y10T428/31993—Of paper

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及除相纸和自粘标签纸外的特别适于印刷、包装和题写的单或多涂覆纸和/或卡纸板的制造方法。该基材，例如基纸或卡纸板用自由下落液幕单或多涂覆，其中涂覆液体特别具有在1-15的亨基应变量下为1-1000Pa.s的拉伸粘度。

Description

单和/或多涂覆基材的制造方法
本发明涉及除相纸和自粘标签纸外的单和/或多涂覆基材，如纸和纸板的制造方法。
现有技术
幕涂法是现有技术中的已知方法并用于在照相工业中涂覆。在照相工业中使用的乳液或液体具有低固含量和低粘度；此外，涂覆速度非常缓慢且低于600米/分钟。另一方面，在印刷工艺纸的制造中，与照相工业中所用的悬浮液不同，使用具有高固含量和高粘度的着色悬浮液。此外，印刷工艺纸通常通过刮涂或压膜法(film press)以明显高于1000米/分钟的速度制造。刮涂法和压膜涂覆法均具有影响涂覆纸的质量的缺点。在刮涂法的情况下，例如，由刮刀下的高剪切速率引起的颗粒聚集会在纸涂层上产生条纹，这不利地影响纸和卡纸板的质量。此外，印刷工业中所用的涂覆浆(slip)对所用刮刀施加如此强的应力以致其必须较频繁地更换以确保在纸或箱纸板上恒定的涂层质量。
此外，纸或卡纸板表面上的涂层分布受到纸基材不平整性的影响。纸表面上的不均匀涂层分布可导致印刷品的视觉不均匀性。这种质量缺陷也被称作斑纹。
在上述压膜涂覆法中，通常具有有限操作范围，其由表面性质、待加工基材的孔隙率或涂覆浆固含量决定。此外，对于每一纸幅速度或对于每一涂覆重量，必须重新设计上述窄操作范围。因此在非最优化的压膜涂覆浆配方的情况下，可能在待涂覆基材表面上产生不均匀的薄膜分裂图案，这又会导致其适印性差。此外，在压膜涂覆过程中可能形成小液滴并沉积在基材上，并导致涂覆的基材质量较低，所述涂覆的基材无论是纸、纸板还是卡纸板都如此。
压膜涂覆法可实现的最大涂覆重量同样低于刮涂法。在待加工基材上的高涂覆速度下，这种限制特别明显。
对于所述的两种涂覆法，待涂覆基材的凸起(峰)和凹陷(谷)之间的涂覆重量不均匀分布，因此印刷油墨接受性不规则，这可能导致上述斑纹。由于高涂覆速度，压膜法和刮涂法均非常广泛地用在印刷工艺纸的制造中。
JP 94-89437、JP 93-311931、JP 93-177816、JP 93-131718和EP 0 517223 B1与EP-A 1 249 533公开了幕涂法在用一种或多种着色涂覆浆涂覆纸中的应用。
由此，EP 0 517 223 B1公开了一种涂覆印刷纸的制造方法。制成的涂覆纸特别用在印刷中，由该涂覆液体制造自由下落涂覆幕，并用脱气涂覆液体涂覆印刷基纸，从而使涂覆液体的自由下落涂覆幕冲击涂覆基纸。其以与自由下落涂覆幕相交的方向连续运行。这种涂覆液体包含至少一种颜料和至少一种粘合剂，浓度为50-70重量％，粘度为700-4000mPa.s。将涂覆液体在具有饱和蒸汽压或更低的真空值的环境中并在对涂覆液体施加剪切的条件下脱气。涂覆液体中直径为0.01-0.5毫米的气泡的脱气率为90％或更高。涂覆的基纸具有通过选自刮刀型涂覆法或辊型涂覆法的涂覆法涂施的底涂层。
EP 1 249 533 A1公开了一种制造纸或卡纸板的制造方法。这种方法用于制造除相纸和自粘标签纸外的带有多涂层的纸或卡纸板。多涂覆纸或卡纸板特别可用于印刷、包装和题写(inscribe)用途，其中将选自水溶液或悬浮液的至少两种待涂施液体合并在一起以产生合并的自由下落幕，并用该合并的涂覆流体涂覆基纸或基卡纸板的连续幅。
如EP 0517223 B1和EP 1 249 533 A1中所述，使用改变纸和卡纸板的幕涂法与常规涂覆方法相比产生改进的涂覆表面结构。特别地，在幕涂法中仅在低涂覆重量下难以实现较高涂覆速度，因为液幕随之变得不稳定。此外，当涂覆浆冲击纸基材时，涂覆浆在自由下落过程中偏斜，并加速至基材速度。在该方法中，在流体中产生局部极高的剪切和应变速率。以自由幕下落的流体可能受到如此高的应力以致可能由空化气泡引起流体膜的破裂。破裂危险随着基材纸幅速度的提高而提高，并构成幕涂法的操作上限。
发明概述
本发明的目的是扩大用于着色涂覆浆的幕涂法的应用范围。
根据本发明，该目的通过除相纸和自粘标签纸外的特别适于印刷、包装和题写的单和/或多涂覆纸和/或纸板的制造方法实现，该基材用自由下落液幕的涂覆液体单或多涂覆，且该涂覆液体通过CaBER法测得的拉伸粘度在1-15的亨基应变量下为1-1000Pa.s。根据本发明提出的方法优选使用的涂覆浆具有下示组成。所述所有百分比均按固含量计。
所用涂覆浆是基于CaCO3，例如粒度为90％＜2微米的碳酸钙的77％浓度浆料(Hydrocarb 90ME，可获自OMYA，Oftringen，Swizerland)和粒度为98％＜2微米的Amazon Premium的74.6％浓度粘土浆料(AmazonPlus，可获自Kaolin International)的浆。此外，涂覆浆料可以包含粘合剂A，其包含苯乙烯/丁二烯胶乳(Styronal
Figure G05839143220070518D000031
D 536，可获自BASF AG，Ludwigshafen)，50％在水中。此外可以混入各种添加剂，例如可获自BASFAG的ASE增稠剂(添加剂C)以及可相互替换或组合的添加剂A和添加剂B，添加剂A即聚丙烯酰胺增稠剂(40摩尔％丙烯酸、60摩尔％丙烯酰胺，分子量20,000,000)，添加剂B即聚丙烯酰胺增稠剂(40摩尔％丙烯酸、60摩尔％丙烯酰胺，分子量44,000,000)。此外，涂覆浆包含二烷基磺基琥珀酸钠水溶液(LumitenI-DS 3525)形式的表面活性剂，其同样由BASF AG获得。最后，可以将荧光增白剂，例如可获自Bayer AG，Leverkusen的Blancophor
Figure G05839143220070518D000033
P形式，与根据本发明提出的方法中所用的涂覆浆混合。
涂覆液体，即涂覆浆通过CaBER法测得的拉伸粘度在1-15的亨基应变量下为1-1000Pa.s。通过CaBER法测得的拉伸粘度在1-12的亨基应变量下优选为5-500Pa.s，且通过CaBER法测得涂覆浆的拉伸粘度在1-8的亨基应变量下特别优选为10-100Pa.s。涂覆液体的剪切粘度(100rpm，布鲁克菲尔德)为0-5000mPa.s，优选0-2000mPa.s，特别优选0-1000mPa.s。
涂覆液体可以具有40-75％，优选50-75％，特别优选60-65％的固含量。
自由下落液幕包含至少一种粘合剂，其选自苯乙烯/丁二烯胶乳粘合剂、乙烯/丙烯酸蜡、聚乙烯、聚酯、苯乙烯/丙烯酸丙烯酰基酯胶乳粘合剂、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈胶乳粘合剂、苯乙烯/马来酸酐粘合剂、苯乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐粘合剂、多糖、蛋白质、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、纤维素及纤维素衍生物。自由下落液幕还包含有机和/或无机颜料，其选自高岭土、滑石、碳酸钙、沉淀碳酸钙、二氧化钛、缎光白、合成聚合物颜料、氧化锌、硫酸钡、石膏、二氧化硅和三水合铝。
此外，涂覆浆的自由下落液幕包含分子量Mw为1,000,000-50,000,000，优选5,000,000-45,000,000，特别优选20,000,000-40,000,000的聚丙烯酰胺。
自由下落液幕的布鲁克菲尔德粘度为20-5000mPa.s，优选20-2000mPa.s，特别优选20-1300mPa.s(2号锭子)。
基于基材上的干重量，涂覆浆的涂覆重量为0.1-50克/平方米。
添加10％浓度NaOH水溶液使着色涂覆浆配方的pH值达到8.7。通过用水稀释，确立涂覆浆配方的上述固含量。
在添加到涂覆浆中的添加剂的情况下，可以使用缔合性增稠剂。缔合性增稠剂通常是具有并靠的亲水和疏水结构单元的疏水改性聚合物增稠剂。这类增稠剂的重要典型成员是聚氨酯增稠剂(＝疏水改性的乙氧基化尿烷HEUR或PU增稠剂)和HASE增稠剂(＝疏水改性的碱可溶胀乳液)。缔合性增稠剂能够经由分子中的疏水基被吸附在粘合剂颗粒表面上并能够在水相中形成细胞状缔合配合物。因此，在富含粘合剂的配方中，涂覆浆的粘性可以以预定方式在中等和高剪切速率下提高。在纤维素醚的情况下，广泛使用通常以HEC或EHEC为原料的疏水改性类型(HEER＝疏水改性的纤维素醚)。但是，这些倾向于以常规方式增稠，并通常仅与粘合剂颗粒具有微弱的缔合性相互作用。聚氨酯增稠剂通常包含聚乙二醇、异氰酸酯(例如六亚甲基二异氰酸酯)和具有长链醇并具有一类三嵌段结构的疏水聚合物。在中间存在趋于亲水性的聚氨酯嵌段，但链端各自被长链醇疏水改性。
除自由基(共)聚合物外，适合涂料或涂覆浆的增稠剂是常规的有机和无机增稠剂，如羟乙基纤维素或膨润土。
此外，可用的添加剂是离子或阴离子型聚丙烯酰胺和聚乙烯基甲酰胺。
粘合剂聚合物的制备不限于某种方法。相反，可以使用所有已知的用于聚合物制备的方法。优选地，使用乳液聚合法、悬浮聚合法、微乳液聚合法或微悬浮聚合法，所述方法利用自由基聚合。
适用于引发聚合的聚合引发剂是热或光化学分解、形成自由基并由此引发聚合的那些聚合引发剂。在可热活化聚合引发剂中，优选的是在20-180℃，特别是50-90℃分解的那些。
特别优选的聚合引发剂是过氧化物，例如过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基、过酸酯、过碳酸盐、过缩酮(perketals)和氢过氧化物，以及无机过氧化物，例如H2O2、过硫酸和过二硫酸的盐、偶氮化合物、硼烷基化合物和均裂分解的烃。
根据待聚合材料必须满足的要求以基于可聚合组分为0.01-15重量％的量使用的引发剂和/或光引发剂可以单独使用，或为了利用有利的协同效应，彼此组合使用。
通常，对于这些聚合方法所需的稳定分散体的制备，使用保护胶体。
所用保护胶体是具有极性基团的水溶性高分子量有机化合物，例如聚乙烯吡咯烷酮、丙酸乙烯酯或乙酸乙烯酯与乙烯基吡咯烷酮的共聚物、丙烯酸酯与丙烯腈的部分水解的共聚物、具有不同残留乙酸酯含量的聚乙烯醇、纤维素醚、明胶、嵌段共聚物、改性淀粉、低分子量含羧基和/或磺基的聚合物或这些物质的混合物。合适的天然保护胶体是任何水溶性蛋白质、部分降解的蛋白质、水溶性纤维素醚、天然淀粉、降解淀粉和/或化学改性淀粉。水溶性纤维素醚例如是羟乙基纤维素和甲基纤维素。合适的天然淀粉是可通过在水介质中加热至高于淀粉凝胶化温度的温度而获得的那些。此外，可通过水解、氧化或酶催降解获得的降解淀粉是合适的。
特别优选的保护胶体是残留乙酸酯含量低于35摩尔％，特别是5-39摩尔％的聚乙烯醇，和/或乙烯基酯含量为35重量％，特别是5-30重量％的乙烯基吡咯烷酮/丙酸乙烯酯共聚物。
可以使用非离子或离子乳化剂，如果合适也可以作为混合物使用。优选的乳化剂是如果合适的话可以被乙氧基化或丙氧基化并具有不同的乙氧基化或丙氧基化程度(例如，与0-50摩尔氧化烯的加合物)的较长链的链烷醇或烷基酚，或它们的中和、硫酸化、磺酸化或磷酸化衍生物。中和的二烷基磺基琥珀酸酯或烷基二苯醚二磺酸酯也特别适合。此外，阳离子乳化剂是适合的。
聚合物，例如，可通过选自单烯属不饱和C3-C5羧酸和一元C1-C22醇的烷基酯、单烯属不饱和C3-C5羧酸与二元C2-C4醇的羟烷基酯、饱和C1-C18羧酸的乙烯基酯、乙烯、丙烯、异丁烯、C4-C24α-烯烃、丁二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、四氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、氯三氟乙烯、六氟丙烯或其混合物的单体的聚合获得。这些聚合物可以是均聚物或共聚物。
优选地，所用单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯乙烯、乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、二异丁烯和四氟乙烯；特别优选的单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙烯酯。
所述聚合物的阴离子特性例如可以如下实现：使作为共聚物基础的单体在阴离子单体存在下，且如果合适的话在乳化剂和保护胶体的存在下聚合，所述阴离子例如为丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、磺酸乙烯酯和/或马来酸。
然而，所述聚合物的阴离子特性可以通过在阴离子保护胶体和/或阴离子乳化剂存在下进行共聚来实现。
然而，所述聚合物的阴离子特性也可以通过在阴离子保护胶体和/或阴离子乳化剂存在下将制成的聚合物乳化或分散来实现。
所述聚合物的阳离子特性例如可以如下实现：使作为共聚物基础的单体在阳离子单体存在下，且如果合适的话在乳化剂和保护胶体的存在下共聚，所述阳离子单体例如为丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯和丙烯酸二乙氨基丁酯。
然而，所述聚合物的阳离子特性可以通过在阳离子保护胶体和/或阳离子乳化剂存在下进行共聚来实现。
然而，所述聚合物的阳离子特性也可以通过在阳离子保护胶体和/或阳离子乳化剂存在下将制成的聚合物乳化或分散来实现。
所述聚合物的两性特性可以通过在两性保护胶体和/或两性乳化剂存在下进行共聚来实现。
所述聚合物的两性特性也可以通过在两性保护胶体和/或两性乳化剂存在下将制成的聚合物乳化或分散来实现。
粘合剂聚合物例如包含以能够作为聚合单元并入的形式的如下单体：
(a)0-100重量％，优选10-90重量％，特别优选20-80重量％的至少一种水微溶性或水不溶性非离子单体，
(b)0-60重量％，优选1-55重量％，特别优选1-50重量％，特别是1-5重量％的至少一种含羧基的单体或其盐，
(c)0-25重量％，优选0-3重量％的含磺基和/或膦酸基的单体或其盐，
(d)0-55重量％，优选0-5重量％的至少一种水溶性非离子乳化剂，
(e)0-30重量％，优选0-10重量％的至少一种聚烯属不饱和单体。
包含至少一种阴离子单体(b)或(c)的聚合物可以在不含额外阴离子乳化剂或保护胶体的情况下使用。包含低于0.5％阴离子单体的聚合物通常与至少一种阴离子乳化剂或保护胶体一起使用。
优选使用的主单体(a)是(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯、最多20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、最多20个碳原子的乙烯基芳族化合物、烯属不饱和腈、乙烯基卤、乙烯基醚、含1-10个碳原子的醇、具有2-8个碳原子和一个或两个双键的脂族烃或这些单体的混合物。
实例是含有C1-C10烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物也特别适合。
含1-20个碳原子的羧酸的乙烯基酯例如是月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、带有支链的烷烃羧酸的乙烯酯和乙酸乙烯酯。
适合的乙烯基芳族化合物是乙烯基甲苯、α-和β-甲基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯，优选苯乙烯。腈的实例是丙烯腈和甲基丙烯腈。
乙烯基卤是被氯、氟或溴取代的不饱和化合物，优选氯乙烯和偏二氯乙烯。
乙烯基醚的实例是乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚。优选含1-4个碳原子的醇的乙烯基醚。
含有2-8个碳原子和一个或两个烯式双键的烃的实例是乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯。
优选的主单体是(甲基)丙烯酸C1-C10烷基酯和(甲基)丙烯酸烷基酯与乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯)或含有2个双键的烃(特别是丁二烯)的混合物，或这类烃与乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯)的混合物。
在脂族烃(特别是丁二烯)与乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯)的混合物中，比率可以例如为10∶90-90∶10，特别是20∶80-80∶20。
特别优选的主单体是丁二烯和丁二烯与苯乙烯的上述混合物(缩写为聚苯乙烯/丁二烯)或(甲基)丙烯酸C1-C10烷基酯或其与苯乙烯的混合物(缩写为聚丙烯酸酯)。
优选使用的阴离子次要单体(b)是丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或马来酸与C1-C8醇的单酯。
(c)的单体例如是丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、甲代烯丙基磺酸、乙烯基磺酸，以及这些单体的碱金属和铵盐。
适合的单体(d)例如是丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基噁唑烷酮、甲基聚二醇丙烯酸酯、甲基聚二醇甲基丙烯酸酯和甲基聚二醇丙烯酰胺。
适合的聚不饱和单体(e)例如是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、至少二元醇的烯丙基醚或乙烯基醚。母体醇的OH基团可以完全或部分被醚化或酯化；但是，交联剂包含至少两个烯属不饱和基团。实例是丁二烯二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。其它不饱和单体(e)例如是不饱和羧酸的烯丙基酯、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺和二乙烯基脲。
可以使用自由基聚合引发剂通过单体的已知溶液、沉淀、悬浮或乳液聚合制备这类共聚物。优选通过在水中的乳液聚合法获得包含粒状反应性交联剂的聚合物。聚合物例如具有1000-2,000,000，优选5000-500,000的摩尔质量；通常，聚合物的摩尔质量为10,000-150,000。
为了限制聚合物的摩尔质量，可以在聚合过程中添加常规调节剂。典型调节剂的实例是巯基化合物，如巯基乙醇、巯基乙酸、叔十二烷基硫醇、叔丁基硫醇和巯基丙基三甲氧基硅烷。
通常在30℃-130℃，优选50℃-90℃进行乳液聚合。聚合介质可以仅由水构成或由水溶混性液体如甲醇构成。优选地，仅使用水。乳液聚合可以以分批法和以包括逐步或梯度程序的进料(feed)法进行。但是，优选进料法，其中首先取一部分聚合批料，加热至聚合温度并部分聚合，然后将剩余聚合批料通常经由多个空间分开的进料(其中一个或多个含有纯乳化形式的单体)连续、逐步或以浓度梯度的叠加加入，同时保持聚合区域的聚合。在聚合中，还可以首先进行引入，例如以更好地确立粒度。
在自由基水乳液聚合过程中向聚合容器中添加引发剂的方式是已知的。其可以一开始全部加入聚合容器中，或在自由基水乳液聚合过程中以消耗速率连续或逐步添加。具体而言，这取决于引发剂体系的化学性质和聚合温度。
优选地，首先加入一部分，并将剩余部分以消耗速率加入聚合区域。
为了去除残余单体，通常还在实际乳液聚合结束后，即在至少95％单体转化后，添加引发剂。
各个组分可以在进料法中从上方，从侧面或通过反应器底部从下方，加入反应器。
在乳液聚合中，获得通常具有15-75重量％，优选40-75重量％固含量的聚合物水分散体。
基于聚丙烯酰胺的增稠剂的制备不限于某种方法。相反，可以使用多种已知的用于聚合物制备的方法。优选使用利用自由基聚合的反相乳液聚合或反相微乳液聚合法。
对于引发聚合，热或光化学分解、形成自由基并由此引发聚合的聚合引发剂是合适的。在可热活化聚合引发剂中，优选的是在20-180℃，特别是20-90℃分解的那些。
可行的聚合引发剂是油溶性过氧化物，例如过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基、过酸酯、过碳酸盐、过缩酮和氢过氧化物，以及无机过氧化物，例如H2O2、过硫酸和过二硫酸的盐、偶氮化合物、硼烷基化合物和均裂分解的烃。
特别优选的聚合引发剂是氧化还原引发剂，例如过硫酸盐/硫醇体系、过硫酸盐/亚硫酸盐体系、氯/亚硫酸氢盐体系和过氧化氢/铁体系。
根据聚合材料必须满足的要求以可基于聚合组分为0.01-15重量％的量使用的引发剂和/或光引发剂可以单独使用，或为了利用有利的协同效应而彼此组合使用。
对于油包水乳液的制备，许多有机液体，包括芳族和脂族物质，例如苯、二甲苯、甲苯、矿物油、煤油和石脑油是合适的。特别优选用于制备聚丙烯酰胺乳液的油是直链和支链液体石蜡，其由于不溶于水、无毒性和高闪点而适合工业应用。它们也是非常经济的。
油在所用聚丙烯酰胺乳液中的常规量通常基于水为20-50重量％，基于油为10-40重量％，基于聚合物为20-50重量％。
对于这些聚合法所需的稳定乳液的制备，通常使用非离子和离子型乳化剂。
对于油包水乳液的制备，具有低HLB值的乳化剂是合适的，HLB是亲水-亲脂平衡的缩写。在文献中(例如在“The Atlas HLB SurfactantSelector”中)广泛描述了这类物质。
优选乳化剂是脱水山梨糖醇酯及其乙氧基化衍生物。脱水山梨糖醇单油酸酯特别优选。Vanderhoff等人在US 3,284,393中描述了其它适用于制备油包水粗乳液的乳化剂。此外，能够制备油包水乳液的所有乳化剂和大分子都是合适的。
乳化剂在所用聚丙烯酰胺乳液中的常规量基于油通常为0.1-30重量％，优选3-15重量％。
聚丙烯酰胺增稠剂聚合物例如包含以能够作为聚合单元并入的形式的如下单体：
(a)0-100重量％，优选10-90重量％，特别优选10-80重量％的至少一种水溶性非离子单体，
(b)0-99重量％，优选1-80重量％，特别优选1-60重量％的至少一种含羧基的单体或其盐，
(c)0-99重量％，优选1-80重量％，特别优选1-60重量％的至少一种含磺基和/或膦酸基的单体或其盐，
(d)0-30重量％，优选0-1重量％的至少一种聚烯属不饱和单体。
优选使用的水溶性非离子单体(a)例如是C1-C8(烷基)丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基噁唑烷酮、甲基聚二醇丙烯酸酯、甲基聚二醇甲基丙烯酸酯和甲基聚二醇丙烯酰胺。
优选使用的阴离子次要单体(b)是丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或马来酸与C1-C8醇的单酯。
(c)的单体例如是丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、甲代烯丙基磺酸，以及这些单体的碱金属和铵盐。
适合的聚不饱和单体(d)例如是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、至少二元醇的烯丙基醚或乙烯基醚。母体醇的OH基团可以完全或部分被醚化或酯化；但是，交联剂包含至少两个烯属不饱和基团。实例是丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。其它不饱和单体(d)例如是不饱和羧酸的烯丙基酯、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺和二乙烯基脲。
另一制备包含C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺的阴离子油包水增稠剂的方法包括非离子C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物的水解。
合适的水解物质例如是碱金属氢氧化物或季铵氢氧化物。特别合适的水解剂是氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂以及氢氧化四甲铵。此外，在水溶液中产生碱性pH值的所有试剂都是合适的。
水解包含C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺的增稠剂的优选方法是向聚合物乳液中添加水溶液形式的水解物质。
水解剂例如包括：
0.1-50重量％，优选20-40重量％，特别优选30重量％的至少一种碱金属氢氧化物水溶液。
水解剂的浓度基于聚合物增稠剂重量％例如为0.1-30重量％，优选4-12重量％。
确切浓度根据非离子增稠剂的所需水解程度而变。
水解反应例如在10-70℃，优选35-55℃进行。水解持续时间取决于反应物、其浓度、反应条件和所需水解程度。
然后将C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物部分水解。水解程度为例如3-80％，优选5-60％，特别优选10-50％。
在C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物的水解反应之后，如Anderson等人的US 3,624,019中所述，聚合物留在水/油乳液中。
这种共聚物可以通过使用自由基聚合引发剂的用于单体的溶液、沉淀、悬浮或反相乳液聚合的的已知方法制备。包含C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺的聚合物优选通过反相乳液聚合法在水中获得。该聚合物具有例如1,000,000-55,000,000，优选20,000,000-50,000,000的摩尔质量。
为了提高聚合物的摩尔质量，可以使用低温聚合法和交联剂。
反相微乳液与粗乳液相比具有热力学稳定的乳液。特别地，反相微乳液中水相的液滴直径低于2微米，优选低于1微米是合适的。根据本发明提出的反相微乳液聚合物是如下获得的：
对于引发聚合，热或光化学分解、形成自由基并由此引发聚合的聚合引发剂是合适的。在可热活化聚合引发剂中，优选的是在20-180℃，特别是20-90℃分解的那些。
可行的聚合引发剂是过氧化物，例如过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基、过酸酯、过碳酸盐、过缩酮和氢过氧化物，以及无机过氧化物，例如H2O2、过硫酸和过二硫酸的盐、偶氮化合物、硼烷基化合物和均裂分解的烃。
特别优选的聚合引发剂是氧化还原引发剂，例如过硫酸盐/硫醇体系、过硫酸盐/亚硫酸盐体系、氯/亚硫酸氢盐体系和过氧化氢/铁体系。根据聚合材料必须满足的要求以基于可聚合组分为0.01-15重量％的量使用的引发剂和/或光引发剂可以单独使用，或为了利用有利的协同效应而彼此组合使用。
对于油包水微乳液的制备，许多有机液体，包括芳族和脂族物质，例如苯、二甲苯、甲苯、矿物油、煤油和石脑油是合适的，特别是直链和支链液体石蜡，其由于不溶于水、无毒性和高闪点而适合工业应用。它们也是非常经济的。
油在所用聚丙烯酰胺乳液中的常规量通常基于水为25-75重量％。
对于这些聚合法所需的稳定反相微乳液的制备，通常使用非离子和离子型乳化剂。
对于油包水微乳液的制备，具有低HLB值的乳化剂是合适的，HLB是亲水-亲脂平衡的缩写。在文献中，例如在“The Atlas HLB SurfactantSelector”中，广泛描述了这类物质。优选HLB为8-11。在所述范围外，通常不获得反相微乳液。
优选乳化剂是脱水山梨糖醇酯及其乙氧基化衍生物。聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯、脱水山梨糖醇三油酸酯、二-2-乙基己基磺基琥珀酸钠、异硬脂酰基-2-乳酸钠、油酰氨基丙基二甲胺和混合物特别优选。
除了恰当乳化剂的替换外，必须优化乳化剂的使用浓度。过低的浓度产生反相粗乳液，过高的浓度导致成本过高。
乳化剂在所用聚丙烯酰胺乳液中的常规量通常基于油为0.1-30重量％，优选3-15重量％。
聚丙烯酰胺增稠剂聚合物例如包含以能够作为聚合单元并入的形式的如下单体：
a)0-100重量％，优选10-90重量％，特别优选0-80重量％的至少一种水溶性非离子单体，
b)0-99重量％，优选1-80重量％，特别优选1-60重量％的至少一种含羧基的单体或其盐，
c)0-99重量％，优选1-80重量％，特别优选1-60重量％的至少一种含磺基和/或膦酸基的单体或其盐，
d)0-30重量％，优选0-1重量％的至少一种聚烯属不饱和单体。
优选使用的水溶性非离子单体a)例如是C1-C8(烷基)丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基噁唑烷酮、甲基聚二醇丙烯酸酯、甲基聚二醇甲基丙烯酸酯和甲基聚二醇丙烯酰胺、N，N’-二烷基丙烯酰胺如二甲基丙烯酰胺，以及丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈。
优选使用的根据b)阴离子次要单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或马来酸与C1-C8醇的单酯。
c)的单体例如是丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、甲代烯丙基磺酸，以及这些单体的碱金属和铵盐。
根据d)的适合的聚不饱和单体例如是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、至少二元醇的烯丙基醚或乙烯基醚。母体醇的OH基团完全或部分被醚化或酯化；但是，交联剂包含至少两个烯属不饱和基团。实例是丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。根据d)的其它不饱和单体例如是烯丙基酯、不饱和羧酸、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基脲、N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺和N-甲基烯丙基丙烯酰胺。
制备包含C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺的阴离子油包水微乳液增稠剂的另一方法包括非离子C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物的水解。合适的水解物质例如是碱金属氢氧化物或季铵氢氧化物。
特别合适的水解剂是氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂和氢氧化四甲铵。
此外，在水溶液中产生碱性pH值的所有试剂都是合适的。
用于包含C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺的增稠剂的水解的优选方法包括在聚合物乳液中缓慢添加水溶液形式的水解物质。
水解剂例如包括0.1-50重量％，优选20-40重量％，特别优选30重量％的至少一种碱金属氢氧化物水溶液。
水解剂的浓度基于聚合增稠剂重量％例如为0.1-30重量％，优选4-12重量％。确切浓度根据非离子增稠剂的所需水解程度而变。
水解反应例如在10-70℃，优选30-55℃进行。水解持续时间取决于反应物、其浓度、反应条件和所需水解程度。
然后将C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物部分水解。水解程度为例如3-80％，优选5-60％，特别优选10-50％。
如Anderson等人的US 3,624,019中所述，在C1-C8(烷基)丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物的水解反应之后，聚合物留在油包水乳液中。
该聚合物可以具有例如1000-55,000,000，优选20,000,000-50,000,000的摩尔质量。为了提高聚合物的摩尔质量，可以使用低温聚合法和交联剂。
反相微乳液聚合通常在0-130℃，优选0-60℃进行。聚合介质可以仅由水构成或由水溶混性液体如甲醇构成。优选地，仅使用水。聚合可以以分批法和以包括逐步或梯度程序的进料法进行。但是，优选进料法，其中首先取一部分聚合批料，加热至聚合温度并部分聚合，然后将剩余聚合批料通常经由多个空间分开的进料(其中一个或多个含有纯或乳化形式的单体)连续、逐步或以浓度梯度的叠加加入聚合区域，同时保持聚合。
在自由基水乳液聚合过程中向聚合容器中添加引发剂的方式是已知的。其可以一开始全部加入聚合容器中，或在自由基水乳液聚合过程中以其消耗速率连续或逐步添加。具体而言，这取决于引发剂体系的化学性质和聚合温度。优选地，首先加入一部分，并将剩余部分以消耗速率加入聚合区域。
为了去除残余单体，通常还在实际乳液聚合结束后，即在至少95％单体转化后，添加引发剂。
各个组分可以在进料法中从上方，从侧面或通过反应器底部从下方加入反应器。
在反相乳液聚合和反相微乳液聚合中，获得通常具有10-50重量％，优选20-40重量％固含量的聚合物油包水乳液。
增稠剂可以单独使用，但完全可以使用增稠剂混合物。
上述缔合性增稠剂或PAMs代表可添加到根据本发明提出的涂覆浆组合物中的流变添加剂的一种选择。
如下列实施例所显示的那样，使用根据本发明提出的涂覆浆，尤其可以在涂覆方法中在待涂覆基材，例如纸或纸板上使涂层缺陷最小化。
在CaBER实验中测定根据本发明提出的涂覆浆的拉伸粘度，形成液体线或膜，其厚度随后在作为主要力的表面张力σ的影响下降低。测量随时间而变的膜厚度Dmid(t)的降低。由其根据下列关系式确定拉伸粘度ηE，app。
τ E = 2 σ D min ( t )
所得拉伸率
Figure G05839143220070518D000162
如下获得：
Figure G05839143220070518D000163
拉伸粘度
Figure G05839143220070518D000164
相应地为：
Figure G05839143220070518D000165
方案/实施例
用可获自Brookfield Engineering Laboratories，Inc.，Stoughton，Massachusetts，USA的布鲁克菲尔德粘度计(RVT)在25℃测定根据下述各个配方的涂覆浆的粘度。对于布鲁克菲尔德粘度的测量，将600毫升分散体引入1升烧杯中，并使用4号锭子以100rpm的锭子速度测量粘度。将根据下列配方的涂覆浆通过幕涂法涂施到基材(纸，卡纸板)上。
根据下列试验规程测定用下列配方获得的涂覆浆的性能：
-纸光泽度
根据DIN 54 502以75°入射角测量纸光泽度。
-Prüfbau Offset
试验结果是基材(无论是纸还是箱纸板)在纸表面没有趋于掉毛的情况下接受印刷油墨的能力。在基材没有掉毛的情况下进行实验的次数被确定为不合格前的轮数(passes to fail)。Prüfbau offset包括Prüfbau适印性测试机MZ II、Prüfbau着墨辊、40毫米宽金属印刷盘、可以计量0.01毫升的施料吸量管和可以计量0.001毫升的施料吸量管以及长印刷样支架和秒表。所用印刷油墨是来自Kast&Ehinger的Novavit 4F 713cyan。从待测试基材上纵向切下240毫升×46毫升的样品。在测试之前，它们必须彼此分开地在调节室中储存至少15小时。
试验如下进行：将装置接通，然后将0.3毫升印刷油墨施加到着墨辊之一上，并运行1分钟。此后将印刷盘插入支架中，并着墨30秒。对于每一进一步的印刷盘，将0.03毫升印刷油墨施加到该着墨辊上，然后在着墨前再运行30秒。已着墨的着墨辊最多可以使用20分钟。使压区压力达到800牛顿(＝200牛顿/厘米)，且印刷速度为1米/秒。将纸条夹在印刷样品支架上并置于通道中直至停在实际印刷装置前。将已着墨的印刷盘安装在实际印刷单元芯中，按下开始按钮以启动印刷过程。如果使用上述量的印刷油墨没有达到遮盖力，必须将印刷油墨量及其供应量分别提高至0.4和0.04毫升或0.5和0.05毫升。在纸条的情况下仅在达到遮盖力时才继续试验。
将印刷纸条的印刷样品支架移到开始位置。应该确保纸条不接触手指或其它物体。在指定时间间隔，通常10秒后，在不替换印刷盘的情况下再启动印刷过程。这一共重复五次。每一轮操作后，目测纸条印刷面上的掉毛。如果六轮后没有发生掉毛，就以更长时间间隔，例如20秒或30秒重复测定。在下次使用之前将所用印刷盘和着墨辊用重石油脑洗涤，然后用棉布弄干。
结果可以通过计数发生初次掉毛之前的印刷操作轮数来表示，施墨量表示为毫升，每轮操作之间的时间间隔表示为秒。
-纸粗糙度
用Parker PrintSurf粗糙度测试机测定涂覆基材如纸的粗糙度。将涂覆纸样品以1000kPa的压力夹在Cork-Melinex板和测量头之间。以400kPa的指定压力对基材施加压缩空气，然后测定测量头和基材表面之间的空气渗漏。高测定结果表明涂覆基材(在本实例中是纸)的纸粗糙度高。
-涂覆均匀性
将待测试基材样品完全浸在新胭脂红(neocarmine)溶液MS“FesagO”(Merck，Darmstadt)中1分钟。然后将从新胭脂红溶液中取出的待测试基材样品在流动自来水下冲洗直至不再存在颜色。然后将样品置于两张滤纸之间，然后在干燥器中在90℃干燥。目测基材样品的染色涂覆表面的外观。
-涂覆重量的调节
在每一涂覆实验中根据涂覆浆幕通过幕涂单元喷嘴的体积流速、基材速度、涂覆浆的密度和涂覆纸的宽度确定涂覆重量。
-涂覆浆密度
通过密度计测定涂覆浆的密度。
-拉伸流变性测量
为了测定涂覆浆的拉伸流变性，使用来自ThermoElectron的HaakeCaBER1装置。在两个压型器(stamp)之间施加样品液体(涂覆浆)。圆柱形压型器的直径为6毫米，压型器间缝隙为3毫米，且端缝隙高度为11毫米。样品液滴在20秒期间从3毫米延伸至11毫米。由此形成液体线。在两个压型器之间的中部通过激光测微计测量线的直径(Dmid)。根据下式确定拉伸粘度。
在CaBER实验中假定表面张力(σ)为液膜撕裂的驱动力，根据下列关系式具有提高的剪切应力。
τ E = 2 σ D mid ( t )
所得拉伸率
Figure G05839143220070518D000182
如下获得：
拉伸粘度相应地如下计算：
Figure G05839143220070518D000185
作为液体线或膜的延伸的度量，计算亨基应变量ε(t)：
为了根据这些公式计算流变品质，由测量值Dmid(t)计算线的直径变化δDmid(t)/δt。
参考文献：
1.Entov，V.M.和Hinch，E.J.，J.Non-Newt.Fluid Mech.，72(1)(1997)，31
2.McKinley，G.H.和Tripathi，A.，J.Rheol，44(3)(2000)，653。
3.Willenbacher，N.，Proc.of the Inc.Congress on Rheology，Seoul，Korea(2004)
下表1给出配方概况。
                                   表1配方概况
  配方   1   2   3   4   5   6
  CaCO3   70   70   70   70   70   70
  粘土A   30   30   30   30   30   30
  胶乳A   12   12   12   12   12   12
  添加剂A   0.25   0.16
  添加剂B   0.17   0.11
  添加剂C   0.27   0.19
  表面活性剂   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  荧光增白剂   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5
  固含量   66.8   66.7   66.2   66.5   66.2   66.2
  100rpm下的布鲁克菲尔德粘度，4号锭子   1180   810   1130   850   1130   840
  pH   8.7   8.7   8.7   8.7   8.7   8.7
  亨基应变量为1时的拉伸粘度，Pa.s   1.94   1.27   1.85   1.42   0   0
  亨基应变量为6时的拉伸粘度，Pa.s   0   9.9   14.4   13.0   0   0
用布鲁克菲尔德RVT粘度计(可获自Brookfield EngineeringLaboratories，Inc.)在25℃的室温测量配方1-6的布鲁克菲尔德粘度。对于该测量，将600毫升分散体引入1升烧杯中，并使用4号锭子以100rpm的锭子速度测量粘度。
实施例1
通过在基材上的简单幕涂，将1号配方以20克/米的涂覆重量在1200米/分钟的纸幅速度下涂施到胶版纸70克/平方米基纸上。此外，在恒定体积流速下，在每种情况下将纸幅速度提高至1400米/分钟、1600米/分钟和1800米/分钟以产生下表2中再现的测试点。
                    表2实施例1的概况
  实施例   配方   纸幅速度(米/分钟)   涂覆重量(克/米2)
  1a   1   1200   20
  1b   1   1400   17.1
  1c   1   1600   15
  1d   1   1800   13.3
所得结果概括在下表3中。
                    表3实施例1a、1b、1c和1d结果的概况
  实施例   1a   1b   1c   1d
  光滑度   1.73   1.57   1.66   1.83
  IGT(厘米/秒)   125   137   139   138
  Prüfbau Offset 10s(不合格前的轮数)   5   5   5   5
  涂层缺陷   无   无   许多   许多
表3所示的结果表明在1400米/分钟的纸幅速度下出现非常多的涂层缺陷，在其它方面具有良好的纸性能。
实施例2
通过在基材上的简单幕涂，将根据表1“配方概况”中所示列表的2号配方以20克/平方米的涂覆重量在1200米/分钟的纸幅速度下涂施到胶版纸70克/平方米基纸上。此外，在恒定体积流速下，在每种情况下将纸幅速度提高至1400米/分钟、1600米/分钟和1800米/分钟以一共产生4个测试点，它们在表4中互相比较。
                  表4实施例2的概况
  实施例   配方   纸幅速度(米/分钟)   涂覆重量(克/米2)
  2a   2   1200   20
  2b   2   1400   17.1
  2c   2   1600   15
  2d   2   1800   13.3
配方2在1200-1800米/分钟的纸幅速度和降低的涂覆浆涂覆重量下的结果概括在表5中。
                    表5实施例2a、2b、2c和2d结果的概况
  实施例   2a   2b   2c   2d
  光滑度   1.39   1.43   1.63   1.93
  IGT(厘米/秒)   142   143   156   153
  Prüfbau Offset 10s(不合格前的轮数)   5   5   5   5
  涂层缺陷   无   无   许多   许多
表5所列的结果表明，在高于1400米/分钟的纸幅速度下，出现非常多的涂层缺陷，而在其它方面具有良好的纸性能。与配方1相比，在配方2中加入较少量的添加剂A，但正如表5中所示，在相同的纸幅速度下不会导致涂层缺陷的劣化。
实施例3
通过在待加工基材上的简单幕涂，将根据3号(参见表1的概况)的涂覆浆配方以20克/米的涂覆重量在1200米/分钟的纸幅速度下涂施到胶版纸70克/平方米基纸上。此外，在根据3号配方的涂覆浆的恒定体积流速下，在每种情况下将1200米/分钟的纸幅速度提高至1400、1600米/分钟和1800米/分钟，从而与实施例1和实施例2类似地，产生4个测试点，它们在下表6中互相比较。
                表6实施例3的概况
  实施例   配方   纸幅速度(米/分钟)   涂覆重量(克/米2)
  3a   3   1200   20
  3b   3   1400   17.1
  3c   3   1600   15
  3d   3   1800   13.3
所得结果显示在下表7中。
                    表7实施例3a、3b、3c和3d结果的概况
 实施例   3a   3b   3c   3d
 光滑度   1.46   1.55   1.56   1.61
 IGT(厘米/秒)   158   142   148   151
 Prüfbau Offset 10s(不合格前的轮数)   5   5   5   5
 涂层缺陷   无   无   无   无
表7所列的结果表明，即使在高达1800米/分钟的纸幅速度下，也没有发生涂层缺陷，在其它方面具有良好的纸性能。根据表1，在配方3中添加添加剂B，结果可以实现涂覆速度的显著提高，没有观察到涂层缺陷。
实施例4
通过简单幕涂，将根据表1的4号配方以20克/米的涂覆重量在1200米/分钟的纸幅速度下涂施到胶版纸70克/平方米基纸上。此外，与上述实施例1、2和3类似地，在涂覆浆的恒定体积流速下，在每种情况下将1200米/分钟的纸幅速度提高至1400米/分钟、1600米/分钟和1800米/分钟以一共产生4个测试点，它们在下表8中互相比较。
                表8实施例4的概况
  实施例   配方   纸幅速度(米/分钟)   涂覆重量(克/米2)
  4a   4   1200   20
  4b   4   1400   17.1
  4c   4   1600   15
  4d   4   1800   13.3
将所得结果在下表9中互相比较。
                表9实施例4a、4b、4c和4d结果的概况
  实施例   4a   4b   4c   4d
  光滑度   1.36   1.43   1.65   1.63
  IGT(厘米/秒)   145   155   159   156
  Prüfbau Offset 10s(不合格前的轮数)   5   4   5   5
  涂层缺陷   无   无   许多   许多
根据表9的结果表明，在高达1400米/分钟的纸幅速度下，没有观察到明显涂层缺陷，在其它方面具有良好的纸性能。在配方4中，另一方面，降低添加剂B的量，这根据表9中的结果，导致涂覆浆的最大涂覆速度的降低。
实施例5
通过在基材上的简单幕涂，将根据表1的5号配方的涂覆浆以20克/米的涂覆重量在1200米/分钟的纸幅速度下涂施到胶版纸70克/平方米基纸上。此外，在恒定体积流速下，在每种情况下将1200米/分钟的纸幅速度提高至1400米/分钟、1600米/分钟和1800米/分钟以一共建立4个测试点，它们在表10中互相比较。
                  表10实施例5的概况
  实施例   配方   纸幅速度(米/分钟)   涂覆重量(克/米2)
  5a   5   1200   20
  5b   5   1400   17.1
  5c   5   1600   15
  5d   5   1800   13.3
所得结果显示在根据表11的概况中。
                    表11实施例5a、5b、5c和5d结果的概况
  实施例   5a   5b   5c   5d
  光滑度   1.36   1.43   1.65   1.63
  IGT(厘米/秒)   137   136   141   142
  Prüfbau Offset 10s(不合格前的轮数)   5   5   5   5
  涂层缺陷   许多   许多   许多   许多
根据表11的结果表明，仅在1200米/分钟的纸幅速度下，就出现非常多的涂层缺陷，在其它方面可以将纸性能评定为良好。因此，添加剂C(HASE增稠剂(Sterocoll SL))不适合涂覆浆，因为即使在待加工基材的低纸幅速度下也出现大量涂层缺陷。
实施例6
通过在基材上的简单幕涂，将根据表1中的概况的涂覆浆的6号配方以20克/米的涂覆重量在1200米/分钟的纸幅速度下涂施到胶版纸70克/平方米基纸上。此外，与前述实施例类似地，在待涂施的涂覆浆的恒定体积流速下，在每种情况下将1200米/分钟的纸幅速度提高至1400米/分钟、1600米/分钟和1800米/分钟。一共建立4个测试点，并在根据表12的概况中互相比较。
                  表12实施例6的概况
  实施例   配方   纸幅速度(米/分钟)   涂覆重量(克/米2)
  6a   6   1200   20
  6b   6   1400   17.1
  6c   6   1600   15
  6d   6   1800   13.3
使用配方6的根据实施例6的结果列在表13的概况中。
                    表13实施例6a、6b、6c和6d结果的概况
  实施例   6a   6b   6c   6d
  光滑度   1.36   1.43   1.65   1.63
  IGT(厘米/秒)   132   143   144   146
  Prüfbau Offset 10s(不合格前的轮数)   5   5   5   5
  涂层缺陷   许多   许多   许多   许多
根据表13中的概要的结果表明，即使在1200米/分钟的纸幅速度下，也出现非常多的涂层缺陷，发现其它方面的纸性能良好。根据表13中实施例6的结果，添加剂C，即ASE增稠剂的减少不会导致涂层缺陷的显著改进。由此，基于ASE的增稠剂体系(添加剂C)不适于幕涂，因为即使在中等速度下，也会在待加工的材料上出现大量涂层缺陷。
从实施例1-6中看出，使用配方3获得最好的结果。可以实现涂覆速度的显著提高，不存在涂层缺陷(参见表7中的结果)。另一方面，根据表1，配方4，添加剂B从0.17至0.11的降低使最大涂覆速度降低至直至没有出现涂层缺陷。尽管使用配方4在1200米/分钟和1400米/分钟的纸幅速度下没有出现涂层缺陷，但在根据配方4减少添加剂B的情况下，与实施例3相比不能大幅度提高涂覆速度。
图1和2显示了通过幕涂法将涂料涂施到片状基材上所用装置的变体。
根据图1的图显示了涂覆设备1，用其涂覆片状基材2的上面。从涂覆设备1的孔口排出的薄膜3在涂施点4落在片状基材2的上表面上。片状基材2以传送方向7在第一偏转辊5和第二辊6上传送。在第一偏转辊5与第二辊6之间的区域是薄膜3在片状基材2的上表面上的涂施点4。
图2显示了更大比例的根据图1的涂覆设备1。
涂覆设备1包括喷嘴体8，在其下侧是出口孔9。储存在喷嘴体8中的具有实施例1-6中所述组成的涂覆浆以薄膜3形式从出口孔9中排出，薄膜在涂施点4的方向上连续地逐渐变细，并在涂施点4处与片状基材2的表面10相遇。在薄膜3从出口孔9中排出之前，将薄膜3加速，并与该图的平面垂直地在出口孔9下侧形成在片状基材2的宽度上延伸的幕。在薄膜3从出口孔9中排出之后，其在接触点4上收缩并偏转。片状基材2的表面10具有粗糙度11；根据片状基材2的表面10的粗糙度11，在片状基材2的表面10上形成涂覆浆的膜厚12。片状基材可以是纸、卡纸板或塑料膜或类似物。空气刮刀13用于阻挡从基材表面上扫除的空气层。
在涂覆浆的制备中，首先制备颜料的水分散体。为此，将颜料与供应的水混合，直至达到所需固含量和所需粘度。优选将浆料粘度设置得非常低以进行脱气。其低于500mPa.s，优选低于200mPa.s(布鲁克菲尔德，100rpm，20℃)。可用颜料例如是碳酸钙、高岭土、二氧化钛或滑石。可以在容器中向颜料分散体中添加粘合剂，只要其不会对随后的脱气造成不利影响。或者，也可以仅在脱气后混入粘合剂。在脱气装置内部进行脱气，其中减压喷涂所供应的分散体。将从分散体中出来的气体，特别是空气，从容器中排出。为了能够使可脱气组分从分散体，即涂覆浆中排出，将分散体在非常低的绝对压力下分布在大表面上。优选通过用喷嘴喷涂来增加涂覆浆(分散体)的表面；或者也可以使用离心板增加表面。
然后将带有颜料的分散体与增稠剂和添加剂在不存在空气的情况下混合。脱气装置可以包括，例如，两个串联的脱气阶段，其中在不存在空气下混入增稠剂和添加剂之前对涂覆浆依次连续脱气。根据涂覆浆的特征，还可以串联超过两个，例如三个或五个脱气阶段。脱气阶段包括具有可抽空容器的喷雾脱气器。为了调节涂覆浆，可以在第一脱气阶段的上游连接恒温装置，其中可以通过加热或冷却建立涂覆浆的所需温度。
参考数字列表
1  涂覆设备
2  片状基材
3  薄膜
4  涂施点
5  第一偏转辊
6  第二辊
7  传送方向
8  喷嘴体
9  出口孔
10 基材表面
11 粗糙度
12 膜厚
13 空气刮刀

Claims (17)

1.除相纸和自粘标签纸外的特别适于印刷、包装和题写的单和/或多涂覆纸和/或纸板的制造方法，其中
a)所述基材用自由下落液幕的涂覆液体单或多涂覆，
b)所述涂覆液体通过CaBER法测得的拉伸粘度在1-15的亨基应变量下为1-1000Pa.s，
c)所述涂覆液体具有40-75重量％的固含量，
d)所述涂覆液体具有20-5000mPa.s的布鲁克菲尔德粘度，和
e)涂覆浆的涂覆重量基于基材上的干重量为0.1-50克/平方米。
2.根据权利要求1的方法，其中通过CaBER法测得的拉伸粘度在1-12的亨基应变量下为5-500Pa.s。
3.根据权利要求1或2的方法，其中通过CaBER法测得的拉伸粘度在1-8的亨基应变量下为10-100Pa.s。
4.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体具有50-75重量％的固含量。
5.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体优选具有60-75重量％的固含量。
6.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体包含至少一种粘合剂。
7.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体包含有机和无机颜料。
8.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体包含分子量Mw为1,000,000-50,000,000的聚丙烯酰胺。
9.根据权利要求8的方法，其中涂覆液体包含分子量Mw为5,000,000-45,000,000的聚丙烯酰胺。
10.根据权利要求8的方法，其中涂覆液体包含特别优选具有20,000,000-40,000,000的分子量Mw的聚丙烯酰胺。
11.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体具有20-2000mPa.s的布鲁克菲尔德粘度。
12.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体具有20-1300mPa.s的布鲁克菲尔德粘度。
13.根据权利要求7的方法，其中颜料选自粘土、高岭土、滑石、碳酸钙、二氧化钛、缎光白、合成聚合物颜料、氧化锌、硫酸钡、石膏、二氧化硅和三水合铝。
14.根据权利要求6的方法，其中粘合剂选自苯乙烯/丁二烯胶乳粘合剂、苯乙烯/丙烯酸酯胶乳粘合剂、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈胶乳粘合剂、苯乙烯/马来酸酐粘合剂、苯乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐粘合剂、多糖、蛋白质、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、纤维素和纤维素衍生物。
15.根据权利要求1的方法，其中涂覆液体包含一种或多种基于乙烯/丙烯酸蜡、聚乙烯、聚酯、苯乙烯/丁二烯胶乳粘合剂、苯乙烯/丙烯酸酯胶乳粘合剂、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈胶乳粘合剂、苯乙烯/马来酸酐粘合剂、苯乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐粘合剂、多糖、蛋白质、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、纤维素和纤维素衍生物和聚硅氧烷的聚合物。
16.根据权利要求1-15中任一项的方法制成的纸或纸板。
17.在根据权利要求1-15中任一项的方法中用作涂覆液体的涂覆浆组合物，其中所述组合物包含颜料，以及基于100份颜料，基于颜料量为5-20份的粘合剂、基于颜料为0.01-5份的增稠剂、基于颜料为0.1-4份的荧光增白剂和基于颜料为0.1-4份的表面活性剂。
CN2005800391432A 2004-09-17 2005-09-15 单和/或多涂覆基材的制造方法 Expired - Fee Related CN101099000B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004045171.0 2004-09-17
DE200410045171 DE102004045171A1 (de) 2004-09-17 2004-09-17 Verfahren zur Herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenen Substraten
PCT/EP2005/009923 WO2006029860A1 (de) 2004-09-17 2005-09-15 Verfahren zur herstellung von ein- und/oder mehrfach gestrichenen substraten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101099000A CN101099000A (zh) 2008-01-02
CN101099000B true CN101099000B (zh) 2012-11-21

Family

ID=35285449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800391432A Expired - Fee Related CN101099000B (zh) 2004-09-17 2005-09-15 单和/或多涂覆基材的制造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8592002B2 (zh)
EP (1) EP1792013A1 (zh)
JP (1) JP4758995B2 (zh)
CN (1) CN101099000B (zh)
AU (1) AU2005284291B2 (zh)
BR (1) BRPI0515414A (zh)
CA (1) CA2580705A1 (zh)
DE (1) DE102004045171A1 (zh)
WO (1) WO2006029860A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5103971B2 (ja) * 2007-03-22 2012-12-19 Ｊｓｒ株式会社 共重合体ラテックス組成物、紙塗工用組成物、及び塗工紙
EP2182113A1 (de) * 2008-10-30 2010-05-05 Kuraray Europe GmbH Verfahren zum Curtain-Coating von Substraten ohne Verwendung von Tensiden
CN102782216B (zh) * 2010-02-25 2015-04-22 日本制纸株式会社 印刷用涂布纸及其制造方法
JP5759449B2 (ja) * 2010-03-18 2015-08-05 日本製紙株式会社 印刷用塗工紙およびその製造方法
DE102010029983A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-15 Voith Patent Gmbh Auftragsvorrichtung
DE102010041706A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium und Vorrichtung
BR112013030897B1 (pt) * 2011-06-02 2020-06-23 Rohm And Haas Company Composição compreendendo um polímero anfotérico e composição aquosa
US11786961B2 (en) * 2015-10-13 2023-10-17 Metal Casting Technology, Inc. Investment mold slurry curtain apparatus
WO2018181735A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社クラレ 剥離紙原紙及びその製造方法、並びに剥離紙
FI130928B1 (fi) * 2019-07-11 2024-05-30 Upm Kymmene Corp Vesipitoinen sideainekoostumus verhopinnoitukseen tai ekstruusiopinnoitukseen
CN111933877B (zh) * 2020-06-30 2021-12-21 江苏厚生新能源科技有限公司 一种涂覆用高粗糙度基膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0517223B1 (en) * 1991-06-07 1996-09-18 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Method of manufacturing coated paper for printing
CN1504610A (zh) * 2002-10-15 2004-06-16 陶氏环球技术公司 一种生产涂布基质的方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3632374A (en) 1968-06-03 1972-01-04 Eastman Kodak Co Method of making photographic elements
DE3238905C2 (de) * 1982-10-21 1986-01-23 Agfa-Gevaert Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Mehrfachbeschichtung von bewegten Gegenständen oder Bahnen
JP3033292B2 (ja) 1990-11-14 2000-04-17 東レ株式会社 水なし平版印刷版の製版方法
US5298335A (en) * 1992-08-28 1994-03-29 P. H. Glatfelter Company Method for making coated paper and a paper coating composition
JPH06294099A (ja) * 1993-04-09 1994-10-21 Mitsubishi Paper Mills Ltd 印刷用顔料塗被紙及びその製造方法
JP3257720B2 (ja) 1993-06-02 2002-02-18 三菱製紙株式会社 顔料塗被紙及びその製造方法
JPH07119083A (ja) 1993-07-19 1995-05-09 Mitsubishi Paper Mills Ltd 顔料塗被紙及びその製造方法
JP3257745B2 (ja) 1994-04-27 2002-02-18 三菱製紙株式会社 軽量印刷用塗被紙及びその製造方法
JPH0929166A (ja) * 1995-07-18 1997-02-04 Fuji Photo Film Co Ltd 塗布方法
JP3610512B2 (ja) * 1998-04-28 2005-01-12 サンノプコ株式会社 カーテンコーティング用塗工剤組成物
FR2785629B1 (fr) 1998-11-10 2000-12-22 Coatex Sa Composition polymerique retenteur d'eau et activateur d'azurants optiques, sauces de couchage pour papier, et feuilles de papier couche ainsi obtenues
DE10055592A1 (de) * 2000-11-09 2002-05-23 Basf Ag Papierstreichmassen
ATE368149T1 (de) 2001-02-16 2007-08-15 Voith Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von gestrichenem papier oder karton& x9;
US20030113532A1 (en) 2001-02-28 2003-06-19 Cummings David O. Kaolin pigment products
EP1249533A1 (en) 2001-04-14 2002-10-16 The Dow Chemical Company Process for making multilayer coated paper or paperboard
WO2003030882A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 Kosmos Pharma Thin film with non-self-aggregating uniform heterogeneity, process for their production and drug delivery systems made thereform
US7364774B2 (en) 2002-04-12 2008-04-29 Dow Global Technologies Inc. Method of producing a multilayer coated substrate having improved barrier properties
JP3791494B2 (ja) * 2002-12-26 2006-06-28 Ｊｓｒ株式会社 顔料塗工紙の製造方法及び顔料塗工紙
DE102004002207A1 (de) 2004-01-15 2005-08-11 Papierfabrik August Koehler Ag Verfahren zur Herstellung eines Dekorpapiers sowie dessen Verwendung
JP2005299068A (ja) * 2004-03-17 2005-10-27 Oji Paper Co Ltd 印刷用塗工紙および印刷用塗工紙の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0517223B1 (en) * 1991-06-07 1996-09-18 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Method of manufacturing coated paper for printing
CN1504610A (zh) * 2002-10-15 2004-06-16 陶氏环球技术公司 一种生产涂布基质的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101099000A (zh) 2008-01-02
US20080248321A1 (en) 2008-10-09
BRPI0515414A (pt) 2008-07-22
US8592002B2 (en) 2013-11-26
CA2580705A1 (en) 2006-03-23
WO2006029860A1 (de) 2006-03-23
JP2008513616A (ja) 2008-05-01
EP1792013A1 (de) 2007-06-06
AU2005284291A1 (en) 2006-03-23
DE102004045171A1 (de) 2006-03-23
JP4758995B2 (ja) 2011-08-31
AU2005284291B2 (en) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101099000B (zh) 单和/或多涂覆基材的制造方法
CN102741305B (zh) 由酸单体、缔合性单体和非离子性单体制成的缔合性增稠剂
CN101057035A (zh) 用包含粘合用粘合剂的着色涂覆组合物制备单或多涂覆基材的方法
US9074322B2 (en) Paper coating or binding formulations and methods of making and using same
US5192592A (en) Method of coating substrates utilizing an alkali-functional associative thickner containing coating composition
CN101006229B (zh) 适印性提高剂以及涂布它的纸
US5478602A (en) Polymers containing macromonomers and their use in a method of coating substrates
CN101821453A (zh) 纸张的表面处理剂
EP2262949B1 (en) Paper coating or binding formulations and methods of making and using same
US5262238A (en) Cationic copolymers which are insoluble in water, new dispensions and their use in the coating of papers
CN101432484A (zh) 生产单重和/或多重涂布底材的方法
JP6068979B2 (ja) 有機ポリマー粒子、紙コーティング組成物、および方法
CN103917608B (zh) 包含酸单体、缔合性单体和非离子性单体的纸张涂布浆液添加剂
KR20070039066A (ko) 인쇄적성 향상제 및 이것을 도포한 종이
CN101466895B (zh) 纸涂布流体及使用该纸涂布流体的涂布纸
Bacquet et al. Synthetic latex binders for paper manufacture
CA2066662C (en) Method of coating substrates utilizing an alkali-functional associative thickener containing coating composition
JPS61192586A (ja) マイクロカプセル支持体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: FUYITE PATENT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: BASF SE

Effective date: 20141103

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: BASF SE

Free format text: FORMER NAME: BASF AG

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Ludwigshafen, Germany

Patentee after: BASF SE

Address before: Ludwigshafen, Germany

Patentee before: Basf AG

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141103

Address after: German Hayden Haim

Patentee after: VOITH PATENT GmbH

Address before: Ludwigshafen, Germany

Patentee before: BASF SE

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121121

Termination date: 20160915

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee