用聚氧乙烯乙二醇松香酯表面施胶的方法技术

用一种由松香和α，β一不饱和有机酸或酸酐反应生成的强化松香，再经聚亚氧烷基二醇酯化而制得的组合物，处理纸张及纸类产品，其效果将增大纸张表面的摩擦系数。如在处理纸张的同时加一种助留剂，如聚氯化铝，则又可改善施胶效果。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及经干燥处理的纸张或类似产品的表面施胶方法，还涉及为达到此目的所用组合物的制备方法。表面施胶通常是用来补充在湿纸上施加传统施胶组合物的作用，使纸张获得均匀而高的抗水能力。在使用一般表面施胶组合物时，往往导致纸张的施胶表面摩擦系数的降低。当施胶组合物中含有合成施胶剂(如烷基烯酮二聚物)时更会经常出现这种情况。这样会使纸张在以后的处理过程中发生问题，如纸页在导纸辊之间打滑。现在已发现用强化松香的聚亚氧烷基酯对纸张进行表面施胶，可使纸张被处理表面呈现出较高的摩擦系数。基于这一发现提出的表面施胶技术无疑是新颖的方法，因此，根据本专利技术的一个方面提出一种纸张表面施胶方法，该方法包含将强化松香的聚亚氧烷基酯施于纸张表面。在本专利技术中所用的酯类可从所谓的强化松香与聚亚氧烷基乙二醇进行酯化而制得。强化松香是一种通过与亲二烯体反应而改性的松香，亲二烯的例子包括α，β-不饱和有机酸或其酸酐，最常用的亲二烯体是含有3～10个碳原子，较好的是3～6个碳原子的有机酸或酸酐。最好的亲二烯体是马来酸、马来酸酐和富马酸。与松香反应的亲二烯体用量变动范围很大，如为松香重量的3%～20%，常用且较好的量为3%～18%，而最好为约3%～11%。松香与亲二烯体之间的这种反应程度可能意味着松香被完全强化，即已有最大可能量的亲二烯体与松香反应，但在大多数情况，这只表示松香仅被部分强化。松香是一种天然存在于松树松脂中的树脂状物质的固体，它可从三个主要来源取得树胶松香，即从活的松树中渗出来的松脂;木松香，即存在于老龄松树树桩中的松脂;以及从妥尔油中制得。妥尔油是硫酸盐制浆工业的副产品。松香含有松脂酸(主要是松香酸)，海松酸与长叶松酸的混合物，还有少量烃类化合物和高分子量的醇类。在松香强化处理前，一般不必把松香中的组分进行分离，在本专利技术中也不需要进行分离，用于在本方法强化步骤的优选松香组分是树胶松香。从强化反应得到的产品(即强化松香)含有三元酸的混合物，这些三元酸是亲二烯体与松脂酸进行DielsAlder加成反应的产物，还含有一些未反应的松脂酸，和松香中的其余组分。在与聚亚氧烷基乙二醇进行酯化以前，强化松香反应混合物中各组分一般不需进行分离。优选使用聚氧乙烯二醇。也可以采用聚氧化丙烯二醇，或聚氧乙烯二醇和聚氧丙烯二醇的混合物，但由它们衍生的产物不甚适用于本专利技术方法。酯化步骤可以沿用一般对不挥发性羧酸和醇类进行酯化所采用的方法。典型的方法是把强化松香熔融，加入聚亚氧烷基二醇，也可以任意加用如氧化锌一类的酯化催化剂。然后，在惰性气体(如氮气)的存在下，加热混合物至50℃～300℃范围内，最好是100℃～200℃，时间为0.5～5小时，最好是1～3小时。上述反应中所用的聚乙二醇的平均分子量最好在200～1000之间(相当于4.5～23.0的乙氧基化度)，在400～600则更好。如采用其他聚亚氧烷基二醇实施用于本专利技术，最好采用具有与优选聚乙二醇相同的烷氧基化度的二醇。酯化反应中所用的聚亚氧烷基二醇的量最好是至少能足以形成强化松香酸或存在于松香中的其他酸类的单酯。据认为，聚亚氧烷基二醇有选择性地优先与由亲二烯体进行强化所产生的强化松香酸中的羧酸基团反应。酯化反应的产物是一种混合物，含有强化松香的单酯和双酯，以及一些未被强化的松香酸的单酯，还有一些其它未酯化的酸。这种混合物可用于制备本专利技术用的组合物，亦即不必进行分离。某些酯化反应产物呈固体或很稠的液体状，它们难以结合到施胶组合物中。当酯化所用的聚亚氧烷基二醇分子量较低，例如低于600时，这种倾向尤为显著。在这种情况下，为了取得本专利技术的充分效益，必须在酯化产物中混入足够的惰性溶剂或稀释剂，以使将粘度降低至可接受的程度。因此，本专利技术在这一方面的特点是在处理纸张用的组合物中含有惰性溶剂或稀释剂。松木油和松脂油都为适用的稀释剂。使用松木油和松脂油等稀释剂或降粘剂虽然很有效，但是都会散发出强烈的气味，特别是后者。当使用一定量时，将会使处理后的纸张具有类似松节油的气味。另一类固体或稠粘液体松香酯的有效溶剂或稀释剂是聚亚氧烷基二醇本身，例如优选聚乙二醇。因此，要获得具有适当粘度的处理纸张用的组合物，简便的方法是加入足够量的与先前酯化阶段相同的聚亚氧烷基二醇，以达到稀释的目的。本专利技术方法中最好还包括在纸面上施用淀粉。这可以在用强化松香酯处理之前或以后或同时进行。像通常表面施胶所用的一样，本专利技术方法中所用的淀粉可以是阴离子型，非离子型或阳离子型的。本专利技术最好采用阳离子型淀粉。可用于本专利技术组合物中的淀粉包括季碱化淀粉，特别是季碱化的玉米淀粉，如以商标Cato160和Stalock140出售的玉米淀粉，及以商标ResistamylK20和HicatSP50出售的商品。聚亚氧烷基二醇松香酯可以，而且最好与助留剂配合用于纸张的处理。已经发现，选取某种助留剂与酯化物同时使用，可得到优异的施胶效果，既能使纸张具有较高的抗液性能，同时又能提高纸张的摩擦系数。这种包括同时使用强化松香酯和助留剂的方法，形成了本专利技术的一个优越方面。本专利技术采用的助留剂最好选用(1)聚氯化铝(Polyaluminium chlorides)，(2)聚酰胺和表氯醇树脂缩合物，如以商标BC 767出售的商品，(3)脲甲醛树脂缩合物，如以商标BC 768出售的商品，(4)改性聚醚亚胺，如以商标Polymin 35SK出售的商品，(5)聚丙烯酰胺，如以商标Percol 280L出售的商品，(6)三聚氰胺/甲醛缩合物，如以商标L6504出售的商品，(7)双氰胺/甲醛缩合物，如以商标Fixing Ageut FP45(BASF)出售的商品，(8)二甲胺/表氯醇/乙二胺共聚物，如以商标Percol 1597出售的商品，和(9)造纸用明矾(硫酸铝)。其中最理想的助留剂是聚氯化铝，特别是分子式为Al(OH)x(Cl)y的一种，式中x值为1.35～1.65，y值为3-x;或分子式为Al(OH)x(SO4)yClz的聚氯化铝，式中x值为1.35～1.65，y值为0.08～0.15，z值为3-(x+y)。一种用作助留剂的特种聚氯化铝可从欧洲专利申请号145686中查得，又可从欧洲专利申请号181847中找到其制备方法。本专利技术的表面施胶方法可用现有技术中已知的任一方法进行。最简便的方法是把酯化物用施胶压榨机施加于纸张，也可用电子喷雾法，帘流涂布法或利用压光机的水匣，在造纸机的施胶区中进行施胶。最好的方法是对连续进入施胶压榨系统的酯化物进行计量。进入系统的酯化物量可以在很大范围内波动，但一般应足够提供吸取量在0.02%～1.0%(基于被处理纸的干重)之间的上述酯化反应产物。上面提到过，上述酯化反应产物可能并经常是一种含有酯类和未经反应的酸类的混合物，用这种混合物来改善摩擦性能和表面施胶，由于其组成不同，其效果将有一定程度的差异。在实施某一具体施胶工艺中确定任一特定混合物的最佳用量时，可以不必过多考虑其效果上的差异。在实施本专利技术的优选实施例中，施胶用的淀粉最佳量为足以提供吸取量在3.0～12%(基于纸张干重)的淀粉。在本专利技术方法的优选形式中也使用了助留剂，助留剂可以在施胶过程中任一方便的阶段加入，最适当的是对进入施胶压榨的助留剂进行计量。助留剂的用量可能在较大范围内波动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对纸张或类似产品进行表面施胶的方法，其特征在于将纸张部分干燥后，用一种含有强化松香的聚亚氧烷基二醇酯的组合物对其进行处理，从而提高了纸张的表面摩擦系数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：默文弗朗西斯琼斯，
申请(专利权)人：阿尔布赖特威尔逊公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]