[发明专利]聚酰胺基胺-表卤醇树脂，其制造方法和用途

说明书

背景技术

本发明涉及尤其可用于纸张和木材工业的树脂的制造方法，和特别地涉及稳定化的聚酰胺基胺-表氯醇树脂，其水溶液，和在诸如纸产品之类的产品中的用途。

湿强(wet strength)树脂常常在制造时刻加入到纸张和纸板中。在不存在湿强树脂的情况下，在用水润湿之后，纸张通常仅仅保留其3%-5%的强度。然而，用湿强树脂制造的纸张当润湿时通常保留其强度的至少10%-50%。湿强度在宽泛的各种纸张应用中是有用的，例如毛巾料，牛奶和果汁的硬纸盒，纸袋，和波纹容器的衬板。湿强树脂也可提供纸张增加的干强度。

聚酰胺基胺-表氯醇树脂也可用作起绉粘合剂(creping adhesive)。在一些纸产品，例如擦面纸，草纸，或厨房纸巾的制造中，常规地对纸幅进行起绉工艺，以便使之得到织构(texture)特征，例如柔软度和庞大感(bulk)。起绉工艺典型地牵涉粘合网状物(在纸张的情况下，纤维素网状物)到旋转的起绉圆柱体，例如称为杨克式烘缸的装置上，然后用刮刀移动粘合的网状物。网状物对刮刀的冲击使网状物内的一些纤维-纤维键断裂并引起网状物收缩或折叠。

聚酰胺基胺-表氯醇(PAE)树脂广泛地用作湿强树脂。可通过使聚酰胺基胺与表氯醇在碱性条件下反应制造这些树脂。所得树脂然后与酸接触，使该产物稳定。然而，酸还水解未反应的表氯醇成诸如1,3-二氯丙醇(1,3-DCP),2,3-二氯丙醇(2,3-DCP),和3-氯丙二醇(CPD)之类的物种。也可存在其他含氯的污染物。这些表氯醇的水解产物也称为表氯醇副产物或有机的卤化副产物。目前商业的聚酰胺基胺-表氯醇树脂可含有0.5-10wt%(干重)的1,3-DCP,2,3-DCP和CPD。

生产具有较低水平可吸收的有机卤素(AOX)物种的树脂的环境压力增加。AOX物种包括表卤醇及其水解产物，例如，1,3-DCP,2,3-DCP和CPD，以及键合到聚合物主链上的有机卤素。生产具有降低水平的表卤醇及其副产物的树脂已经成为许多研究的主题，正例如在美国专利No.7,081,512;美国专利No.5,256,727;和美国专利No.5,972,691中所述。聚酰胺基胺-表氯醇的湿强树脂具有有限的贮存期，和对于在储存时间内提供有效的使用性能来说，稳定是关键的。表明降低氯化单体副产物的技术会负面影响储存稳定性，和对于在高树脂固体下制造的树脂产品来说，这一效应更加突出。PAE树脂的稳定也受到许多关注，正例如在美国专利No中所述。然而，继续需要制造具有低水平表卤醇及其水解产物，同时在较高的树脂固体下还提供改进的储存稳定性的聚酰胺基胺-表卤醇树脂的方法。

发明内容

通过生产低1,3-DCP的稳定化的聚酰胺基胺-表卤醇含水树脂组合物的方法，来满足以上所述的继续的需求，该方法包括用甲酸处理含卤化表氯醇副产物的聚酰胺基胺-表卤醇树脂混合物，获得甲酸处理过的树脂混合物；添加碱到甲酸处理过的树脂混合物中，在碱性pH下获得甲酸/碱处理过的树脂混合物；和添加第二酸到甲酸-碱反应混合物中，获得具有小于约700ppm卤化表卤醇副产物，具体地1,3-二氯丙醇的产物聚酰胺基胺-表卤醇树脂组合物。

甲酸和碱的添加顺序可以颠倒，使得用无机碱处理含卤化表氯醇副产物的聚酰胺基胺-表卤醇树脂混合物，产生碱性pH；添加甲酸到碱处理过的树脂混合物中，在碱性pH下获得碱/甲酸处理过的反应混合物；和添加第二酸到碱/甲酸处理过的反应混合物中，获得具有小于约700ppm卤化表卤醇副产物，具体地1,3-二氯丙醇的产物聚酰胺基胺-表卤醇树脂组合物。

在另一实施方案中，生产低1,3-DCP，稳定化的聚酰胺基胺-表卤醇含水树脂组合物的方法包括用甲酸钠处理含有卤化表氯醇副产物的聚酰胺基胺-表卤醇树脂混合物；添加无机碱，例如氢氧化钠，然后有机碱，例如二乙醇胺[可使用伯，仲和叔烷醇胺；优选二乙醇胺]到甲酸钠/烷醇胺-处理过的树脂混合物中；和添加第二酸到甲酸盐/烷醇胺-处理过的反应混合物中，获得具有小于约700ppm卤化表卤醇副产物，具体地1,3-二氯丙醇的产物聚酰胺基胺-表卤醇树脂组合物。

在另一实施方案中，生产低1,3-DCP，稳定化的聚酰胺基胺-表卤醇含水树脂组合物的方法包括用以上所述的处理工艺处理含卤化表氯醇副产物的聚酰胺基胺-表卤醇树脂混合物，然后添加对树脂中的阳离子部分(氮杂环丁烷鎓(azetidinium)基)具有反应性的非醛的低分子量、非离子的水溶性有机化合物。另一选项是添加无机络合金属盐，例如硫酸铝。总的结果是在相对高固体含量下维持的阳离子PAE树脂的储存稳定性显著改进，且没有非所需的湿强效果的损失。