[发明专利]乙二醛化的聚(N-乙烯基胺)

说明书

本申请是申请号为200880114723.7、申请日为2008年10月31日、发明名称为“乙二醛化的聚(N-乙烯基胺)”的申请的分案申请。

本申请要求2007年11月5日提交的美国临时申请Nos.61/001,817的权益，其全文经此引用并入本文。

技术领域

本发明涉及包含纤维素反应性的官能化聚乙烯胺第一加合物的组合物、包含纤维素反应性的官能化聚乙烯胺第一加合物和纤维素反应性的官能化聚乙烯酰胺第二加合物的组合的组合物、制备第一加合物和第二加合物掺混物的方法，最后涉及通过在纸配料中掺入所述加合物或用所述加合物涂布纸或纸板来提高纸的湿强度或干强度的方法。

背景技术

聚乙烯胺

聚乙烯胺和制造方法是文献中公知的。聚乙烯胺通常通过N-乙烯基甲酰胺聚合物的部分水解制成。参见例如美国专利Nos.4,421,602、6,576,086、6,616,807、5,290,880、6,159,340、7,034,068和6,797,785，它们全文经此引用并入本文。形成的聚乙烯胺已知用于提高纸形成中的留着和滤水。纸料在造纸机上的较快滤水能够提高机器速度，因此提高生产。

官能化和交联的聚乙烯胺也是文献中已知的。例如，全文经此引用并入本文的美国专利No.7,090,745描述了一种亲水聚合物，其含有伯胺和/或仲胺以及至少一种含可还原官能（例如醛或半缩醛）的糖。所得水凝胶据称提高了纸强度。

美国专利No.5,281,307公开了交联的聚乙烯醇/乙烯胺。交联共聚物在传统造纸工艺的干部步骤中加入。

美国专利No.6,824,659公开了聚乙烯胺与络合剂的组合，用于改进纸的湿强度性质。该络合剂可以是乙二醛化的聚丙烯酰胺。

美国公开申请Nos.2006/0065380和2004/0118540也公开了用于改进纸的湿强度性质的聚乙烯胺与乙二醛化的聚丙烯酰胺的组合。

乙二醛化的乙烯酰胺聚合物

广泛使用了合成的水溶性聚合物作为用于增强纸和纸板的湿部添加剂。纤维素反应性的水溶性乙烯酰胺共聚物作为纸增强剂的应用也是常见的。乙烯酰胺聚合物增强助剂的一个具体类型包括用乙二醛改性以使其成为热固性的乙烯酰胺聚合物。

例如在全文经此引用并入本文的美国专利Nos.3,556,392、4,217,425、4,605,702中描述了乙二醛化的乙烯酰胺聚合物。

PCT公开申请No.2006/016906描述了一种阳离子型乙烯酰胺交联聚合物，其被纤维素反应剂（例如乙二醛）处理以赋予纸强度。

经此引用并入本文的美国专利Nos.4,954,538、5,041,503和5,320,711教导了通过反相微乳液聚合制成的可交联的乙二醛化的聚乙烯酰胺的微粒，并描述了向该微乳液聚合物中加入乙二醛以形成乙二醛化的聚合物。

全文经此引用并入本文的U.S.公开申请No.2008/0064819教导了纤维素反应剂（例如乙二醛）与聚乙烯酰胺的水性反应。该反应在低聚乙烯酰胺浓度下进行。所述反应条件产生纤维素反应性聚乙烯酰胺加合物，据显示，该产物实现了纸中改进的湿强度和干强度。

本发明人已经发现，聚乙烯胺与至少二醛的反应产生了官能化聚乙烯胺，其使得纸或纸板具有改进的湿强度和/或干强度。

此外还发现，用纤维素反应剂（例如乙二醛）同时将聚乙烯胺和聚乙烯酰胺官能化至少产生第一和第二加合物，它们在施用到配料中或作为纸或纸板涂料施用时产生了意想不到的湿强度和/或干强度。

另外还发现，美国公开申请No.2008/0064819中公开的纤维素反应性的官能化聚乙烯酰胺在与聚乙烯胺（未官能化）结合并同时添加（或同时但分开添加）到配料中或涂布到纸或纸板上时，也使得该纸或纸板具有改进的湿强度和/或干强度。

根据美国公开申请No.2008/0064819由聚乙烯胺（未官能化）与乙二醛化的聚乙烯酰胺产物形成的预混物可以增进乙二醛化的产物的性能，尤其是在含高量阴离子垃圾的造纸体系（树脂、胶粘物、白树脂等）中。

也据信，在造纸工艺中添加到配料中之前，聚乙烯胺（乙二醛化的或未乙二醛化的）与标准乙二醛化的聚乙烯酰胺的预混（即美国专利Nos.3,556,392、4,217,425、4,605,702）也增进了含较高量的阴离子垃圾的造纸体系的性能。