[发明专利]施胶组合物

说明书

本发明涉及纸的施胶，更具体地涉及纤维素反应性施胶剂的基本上无水组合物和含水组合物、其制备和用途。

背景

在中性或弱碱性原料pH值下，例如基于烷基乙烯酮二聚体(AKD)和链烯基琥珀酸酐(ASA)的纤维素反应性施胶剂广泛用于造纸，使得纸和纸板获得对含水液体的一定程度的耐润湿和渗透性。基于纤维素反应性施胶剂的纸浆料一般以包含水相和分散其中的施胶剂细分颗粒或液滴的分散体形式提供。该分散体通常利用由阴离子化合物如木质磺酸钠，优选结合高分子量两性或阳离子聚合物如阳离子淀粉、多元胺、聚酰胺胺或乙烯基加成聚合物组成的分散剂而制成。但这些类型的分散体通常具有较差的稳定性和高粘度，即使在较低的固体含量下，这明显导致难以处理该分散体，例如在储存和使用时。另一缺陷在于，产物必须以低浓度分散体供给，这进一步增加了活性施胶剂的运输成本和储存成本，因为普通分散体的含水组分占据较大体积。

美国专利5176748涉及一种包含ASA、阳离子可溶性分散剂和可有可无的非离子表面活性剂的施胶组合物。所用的阳离子分散剂是高分子量阳离子分散剂，如分子量为约50000的二烯丙基二甲基氯化铵(Polydadmac)。

EP220941A1涉及一种包含乙烯酮二聚体、包封剂如聚醚和阳离子聚合物如多元胺的固体组合物。

美国专利4743303公开了包含非离子表面活性剂和阳离子分散剂的松香和合成施胶剂的水分散体。

EP707110A1涉及一种包含乳化剂和/或非离子高分子量稳定剂的链烯基琥珀酸系乳液施胶剂。

在使用这些组合物之前，它们在水相的存在下被乳化。为了降低粒径，需要剪切力。本发明的一个优点因此是提高乳化/分散性能。本发明的另一优点是在使用一种在水相中分散容易/快速的基本上无水施胶组合物的同时获得良好的和/或改进的施胶作用。另外，涉及常规施胶分散体的稳定性问题通过提供一种基本上无水施胶组合物来克服。以下给出其它目的。

本发明

按照本发明，已经发现，利用按照权利要求书的基本上无水组合物，可获得改进的匀化作用。更具体地说，本发明涉及纤维素反应性施胶剂的一种基本上无水组合物，包含有效地用作分散剂的非离子化合物和分子量最高为10000的阳离子化合物。本发明的施胶组合物容易匀化，因此尽量减少了剪切力的使用。此外，本发明涉及一种纤维素反应性施胶剂的含水组合物及其制备和用途，进一步定义于权利要求书。

本发明使得通过有效地排除常存在于分散体中的水量来减少运输成本成为可能。本发明因此具有显著的经济和技术效益。

含水组合物还指纤维素反应性施胶剂的一种水分散体。因此，水分散体或含水组合物通过施胶剂的基本上无水组合物的乳化或匀化作用而得到。

按照本发明的纤维素反应性施胶剂可选自本领域已知的任何纤维素反应性施胶剂。合适地，施胶剂选自憎水乙烯酮二聚体、乙烯酮多聚体、酸酐、有机异氰酸酯、氨基甲酰氯及其混合物，优选乙烯酮二聚体和酸酐，最优选乙烯酮二聚体。合适的乙烯酮二聚体具有以下结构式(I)，其中R¹和R²表示饱和或不饱和烃基，通常是饱和烃，所述烃基合适地具有8-36个碳原子，通常是具有12-20个碳原子的直链或支链烷基，如十六烷基和十八烷基。合适的酸酐可表征为以下通式(II)，其中R³和R⁴可以相同或不同且可表示合适地具有8-30个碳原子的饱和或不饱和烃基，或R³和R⁴与-C-O-C-部分一起可形成视需要进一步被包含最高30个碳原子的烃基取代的5-6元环。商业上使用的酸酐的例子包括烷基和链烯基琥珀酸酐，尤其是异十八烯基琥珀酸酐。

合适的乙烯酮二聚体、酸酐和有机异氰酸酯包括公开于美国专利4522686的化合物，在此将其作为参考并入本发明。合适的氨基甲酰氯的例子公开于美国专利3887427的那些，在此将其作为参考并入本发明。

除了纤维素反应性施胶剂，施胶分散体还可包含非纤维素反应性施胶剂。这种施胶剂的合适例子包括松香，如强化松香和/或酯化松香、蜡、脂肪酸和树脂酸衍生物，如脂肪酰胺和脂肪酯，如天然脂肪酸的甘油三酯。