[发明专利]化学组合物与方法

说明书

本发明涉及含可热膨胀微球的含水淤浆，其制备方法，其用于生产纸张或非织造织物的用途，和生产纸张或非织造织物的方法。

含热塑性聚合物壳和在其内捕获(entrapped)的推进剂的可膨胀的热塑性微球以商品名商购且在许多不同的应用中用作发泡剂。

在这种微球中，推进剂通常是沸腾温度不高于热塑性聚合物壳软化温度的液体。一旦加热，推进剂蒸发，增加内压，与此同时壳软化，从而导致微球显著的膨胀。膨胀开始时的温度被称为T_start，而达到最大膨胀时的温度被称为T_max。可膨胀的微球以各种形式，例如以干燥的自由流动的颗粒，以含水淤浆或者以部分脱水的湿饼形式市售。

可在推进剂存在下，通过聚合烯键式不饱和单体，生产可膨胀的微球。可在例如美国专利3615972、3945956、5536756、6235800、6235394和6509384以及在EP486080中找到各种可膨胀的微球及其生产方法的详细说明。

可膨胀微球的一个重要的应用是造纸，正如在例如美国专利3556934和4133688、JP专利2689787、国际专利申请PCT/2004/000835和在“World Pulp&Paper Technology 1995/96，The InternationalReview for the Pulp&Paper Industry”p.143-145中所述。

在一些应用，例如造纸或者非织造织物的生产中，有利的是添加含水淤浆形式的微球。然而，已发现，尤其在储存或者运输一段时间之后，难以提供其中微球没有在不可接受的程度上沉降的可稳定的淤浆。

也已发现，当可膨胀的微球用于造纸时，所生产的纸张的强度可低于不具有微球的相应的纸张。

本发明的目的因此是提供含可膨胀微球的高稳定性的含水淤浆。

本发明另一目的是提供生产堆积密度低且具有可接受的强度的纸张或者非织造织物的方法。

本发明的一个方面涉及一种含水淤浆，它包括含热塑性聚合物壳和在其内捕获的推进剂的可热膨胀的微球，所述淤浆进一步包括选自下述至少部分水溶性的聚合物：树胶(gum)、纤维素、甲壳素、壳聚糖、聚糖、半乳聚糖、果胶、甘露聚糖、糊精，由含丙烯酸或其盐的单体制造的共聚物(优选最多约50mol％，最优选最多约20mol％丙烯酸或其盐)，由含丙烯酸的酯或酰胺的单体制造的均聚物和共聚物，和由含甲基丙烯酸、其酯或酰胺的单体制造的均聚物和共聚物，橡胶胶乳、聚(氯乙烯)和共聚物，聚(乙烯酯)和共聚物(例如与乙烯的共聚物)、聚(乙烯醇)、聚胺、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷/聚环氧丙烷、聚氨酯，和氨基塑料与酚塑料的预缩合物，例如脲/甲醛、脲/三聚氰胺/甲醛或者苯酚/甲醛和聚酰胺基胺表氯醇树脂。合适的树胶的实例包括瓜耳胶、罗望子胶、刺槐豆胶、野豌豆胶、卡拉胶、黄秋葵、阿拉伯树胶、黄原胶等，及其混合物，其中尤其优选瓜耳胶。合适的纤维素的实例包括诸如任选地化学改性的CMC(羧甲基纤维素)和纤维素醚，例如EHEC(乙基羟乙基纤维素)和HEC(羟乙基纤维素)及其混合物之类的衍生物，及其混合物。化学改性的纤维素衍生物包括例如用各种官能团，例如季胺、其它胺、硫酸酯、磺酸酯、磷酸酯、膦酸酯、聚环氧乙烷和聚环氧丙烷改性的那些。

至少部分水溶性的聚合物可以是直链、支链或交联的聚合物。平均分子量可在宽范围内变化，这取决于聚合物的种类。在大多数情况下，优选的平均分子量范围为至少约500，更优选至少约2000，和最优选至少约5000。上限不是关键的，且在大多数情况下，平均分子量优选最多约50,000,000，更优选最多约10,000,000，最优选最多约1,000,000。

尤其优选的聚合物包括CMC、EHEC、瓜耳胶、聚酰胺基胺表氯醇树脂，丙烯酸与其它单体(例如与丙烯酰胺)的共聚物，和聚丙烯酰胺的均聚物或共聚物，聚胺、聚(乙烯醇)和聚环氧乙烷/聚环氧丙烷。

已发现，以上定义的聚合物不仅对稳定淤浆防止微球沉降有效，而且它们能在没有显著损失其强度的情况下生产纸张。

淤浆的pH优选至少约2.5，最优选至少约3。最优选pH最多约10，尤其最优选最多约6，例如约2.5-约10或者约3-约6。