[发明专利]施胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在造纸业中用作施胶剂的疏水性材料例如松香、ASA、AKD等的新型含水分散体。具体而言，本发明涉及包含施胶剂的细碎颗粒和疏水改性的聚(氨基酰胺)的含水分散体，特别优选为水溶性烷基缩水甘油醚改性的聚(氨基酰胺)，其用作细碎颗粒在水中的分散剂。本发明的新型含水分散体在用于纸张施胶时显示出提高的功效。

背景技术

施胶剂用于造纸业以阻止水分渗透至纸张和纸板。用于提供施胶特性的主要产品是松香、烯基琥珀酸酐（ASA）和烷基烯酮二聚体（AKD）。因为这些疏水性材料在水中不可溶，它们通常作为含水分散体供应至造纸机。这有利于在它们在形成薄片之前添加（称作内部施胶）的情况下与含水纸浆浆体充分混合；或者在它们在施胶压机上添加至薄片表面（称作表面施胶）的情况下与淀粉溶液充分混合。

这些疏水性材料的含水分散体必须具有特定的可用于施胶的特性。乳液必须在不损害物理或化学特性的情况下在足以由造纸机的制造位置获取的时间内是稳定的。额外地，乳液必须包括将疏水性颗粒保持在纤维表面上的成分。

若疏水性材料是水解不稳定的（例如ASA），则可以在造纸厂制造（现场乳化），或者在远离造纸厂的位置制造。在远处位置制备分散体的情况下，产品必须包含足够高含量的固体以使运输成本最小化，并且必须在足以运输和在造纸厂位置储存的时间内足够稳定的。

由于这些要求，疏水性纸张施胶剂的乳液的制备是许多目的在于提高产品的稳定性和/或施胶功效的专利的基础。例如，Edwards等人教导了通过在标准的淀粉基稳定化系统中包含水溶性羧酸获得的烯酮二聚体的稳定的固体含量高的分散体（第4,861,376号美国专利），Blixt等人公开了通过使用更高度取代的阳离子淀粉具有改善的施胶功效的烯酮二聚体的分散体（第4,964,915号美国专利），Aldrich公开了使用阳离子氨基聚酰胺-环氧氯丙烷树脂以稳定化的强化松香的稳定的分散体（第3,966,654号美国专利），Lauzon教导了利用包含阴离子组分和阳离子组分以改善施胶特性的团聚体分散剂使强化松香的分散体（第5,846,308号美国专利）和纤维素反应性施胶剂（第6,315,824B1号美国专利）稳定化。Dumas教导了后期添加阳离子聚合物至疏水性纤维素反应性施胶剂的分散体以改善施胶功效（第4,317,756号美国专利），及Varnell（第6,123,760号美国专利）公开了后期添加疏水改性的水溶性聚合物至疏水性纸张施胶剂的含水分散体以改善稳定性。

Frolich等人（第6,093,217号美国专利）公开了纤维素反应性施胶剂的含水分散体，其利用疏水改性的阴离子纤维素衍生物稳定化，以在具有高的阳离子需求和/或高的亲脂性提取物含量的造纸设备和/或具有高度封闭性的造纸机中提供改善的施胶。在说明书中，疏水改性的纤维素衍生物最初称作“疏水改性的分散剂”，提供了一长串可能的选择。然后指出，该发明的优选的实施方案还包括表面活性剂，这意味着疏水改性的纤维素衍生物并非发挥分散剂的作用，而是用作稳定剂。额外地，没有提供使用除疏水改性的阴离子纤维素衍生物以外的任何“疏水改性的分散剂”的实施例。

Conner等人（第6,183,550B1号美国专利）公开了纸张施胶化合物的含水分散体，其利用具有“至少两个亲水性基团和至少一个疏水性基团”的水溶性分散剂稳定化，涉及一类称作“双子表面活性剂”的化合物。这些表面活性剂可以按原接收状态使用，或者连同淀粉或其他分散剂一起使用，以制备含水分散体。

Q-M Gu等人（US2010/014746A1）公开了疏水改性的聚(氨基酰胺)，其可用作在造纸系统中用于粘性和树脂控制的固定的防粘剂。

发明内容

本发明的发明人发现，疏水改性的聚(氨基酰胺)，特别是烷基缩水甘油醚改性的聚(氨基酰胺)，可用于制备疏水性纸张施胶剂的分散体，其提供改善的施胶功效。

公开了纸张施胶组合物。该组合物包含反应性或非反应性施胶剂的分散体，其利用疏水改性的聚(氨基酰胺)、优选以如US2010/0147476所公开的方式制备的烷基缩水甘油醚改性的聚(氨基酰胺)稳定化。可以调节pH低于4.0，以提供该组合物的改善的稳定性。该施胶组合物不含木制纸浆或纤维素。

公开了制备施胶组合物的方法。该方法包括：1）提供疏水改性的聚(氨基酰胺)；2）用水稀释疏水改性的聚(氨基酰胺)至适当的浓度；3）将疏水性施胶剂与经稀释的疏水改性的聚(氨基酰胺)混合；及4）采用任何已知的方法将该混合物均化。特别优选的疏水改性的聚(氨基酰胺)是烷基缩水甘油醚改性的聚(氨基酰胺)。