[发明专利]共聚物分散体以及它们在纸涂布制剂中的用途

说明书

本发明涉及共聚物分散体，其包含(a)具有1至13个碳原子的链烷酸的乙烯基酯；(b)乙烯；(c)0.5至5pphm的包含含有环氧基的烯属不饱和单体的第一交联共聚单体；和(d)0.55至2pphm的包含烯属不饱和二羧酸、其单酯或二酯或其酸酐的第二官能共聚单体；其中所述共聚物分散于包含稳定剂的水性介质中。所述分散体有利地提供令人惊讶地好的对纸基材的粘附特性。

发明领域

本发明涉及包含乙烯基酯/乙烯共聚物的共聚物分散体以及它们在纸涂布制剂中的用途。

发明背景

经着色的纸涂布制剂通常包含水性合成聚合物粘结剂分散体和颜料，并且可以包含典型地用于纸涂布领域的其它添加剂。所述分散体中的聚合物粘结剂的示例是乙酸乙烯酯共聚物和互聚物，包括乙酸乙烯酯/乙烯(VAE)和乙酸乙烯酯/丙烯酸烷基酯共聚物和互聚物，和苯乙烯/丁二烯苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。这样的共聚物和互聚物还可以包含其它共聚单体，例如经共聚的烯属不饱和一元羧酸或二元羧酸或起交联剂作用的其它不饱和共聚单体。

例如美国专利第4,395,499号公开了具有增加的保水性和稳定性的用于纸涂布的高强度颜料粘结剂。涂布组合物包含水性合成聚合物胶乳，所述胶乳包含乙烯基酯的经分散的互聚物；聚烯属不饱和共聚单体，其可以为氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、二乙烯基苯或邻苯二甲酸二烯丙酯；烯属不饱和单羧酸或二羧酸共聚单体或其偏酯；和任选的丙烯酸烷基酯共聚单体。

此外，美国专利第4,503,185号公开了在纸涂布制剂中表现出增强的干燥表面结合(pick)强度和光泽的乙烯基酯/乙烯水性乳液共聚物。所述共聚物包含在水性介质中胶态分散的乙烯基酯/乙烯共聚物，所述共聚物基本上由以下组成：(a)C1-C12链烷酸的乙烯基酯，(b)约0.5至15重量％的乙烯，(c)0.1至10重量％的烯属不饱和C3-C10单羧酸或二羧酸或这样的二羧酸与C1-C18链烷醇的偏酯，(d)0.05至10重量％的丙烯酸二环戊二烯酯和(e)0-50重量％的丙烯酸烷基酯。

虽然这些不同类型的纸涂布粘结剂分散体具有可获得性，但是对于经涂布的纸和经涂布的纸板生产商而言，仍然存在持久需求，以在将纸涂布组合物施加至纸和纸板产品时，识别当用于所述组合物中时提供增加的粘结强度的纸涂布分散体(即纸涂布粘结剂)。最经常地，通过称为IGT表面结合强度测试的纸测试来量化粘结强度。

可以将由采用任何给定类型的纸涂布组合物涂布的选定的纸基材所显示的表面结合效应的评价用于量化所述组合物的粘结强度和涂布性能。借助于根据本领域公知且在此通过引用并入本文的制浆造纸工业技术协会(TAPPI)的标准测量方法的IGT表面结合测试进行表面结合评价。由依据通过引用全文并入本文的TAPPI可用方法UM 591，纸的表面强度的IGT干燥表面结合测试提供干粘结强度的测量。当使用油墨辊和如UM 591中所描述的标准条件印刷时，所述IGT干燥表面结合强度测量将纸涂层从纸基材条表面提离所需要的以cm/sec计的速率。较高的IGT干燥表面结合数指示经涂布的基材就表面结合而言的更好的耐性和因此更高强度的涂布性质。湿粘结强度可以根据IGT湿表面结合测试测量，其中在润湿纸之后评价湿粘结强度。IGT加湿单元包括具有刮刀的加湿盘和印刷盘。可将所述加湿单元和刮刀用于将薄的和恒定量的水施加至纸基材，然后将其用标准IGT油墨印刷。在使油墨干燥30分钟之后，将密度计用于测量未润湿的经印刷表面上的油墨的密度并与预润湿的和经印刷的表面的油墨密度对比。用于测定IGT湿表面结合的公式为：