阳离子表面施胶剂制造技术

本文提供一种水性聚合物分散体(A)，它在用于自由基乳液共聚的含第一自由基引发剂的水溶性氧化还原体系和水性预聚物组合物(B)存在下，通过自由基乳液共聚含(b)15至100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1‑C4烷酯的第一烯键式不饱和单体共混物获得，所述水性预聚物组合物(B)通过下述步骤获得：在含Cl‑6‑羧酸和Cl‑6‑羧酸酐的聚合溶剂中，在第二自由基引发剂存在下，自由基乳液共聚含下述选项组的第二烯键式不饱和单体共混物：(i)5至50wt％选自N,N,N‑三(Cl‑4‑烷基)氨基Cl‑4‑烷基(甲基)丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐N,N,N‑三(Cl‑4‑烷基)氨基Cl‑4‑烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺，和(iii)10至95wt％至少一种任选取代的苯乙烯，和添加水到所得聚合物分散体中，获得水性预聚物组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阳离子表面施胶剂专利
本专利技术涉及纸张和纸板的表面施胶，尤其涉及用于纸张和纸板表面施胶的阳离子水性聚合物分散体。专利技术背景在表面施胶中广泛地使用聚苯乙烯丙烯酸酯类，它含有阳离子聚合物稳定剂/保护胶体和聚苯乙烯丙烯酸酯疏水聚合物且采用两段聚合方法进行聚合。迄今为止，含水的季胺丙烯酸酯单体与叔胺丙烯酸酯类一起使用，因为高比例含水的季胺丙烯酸酯会增加分散体的粒度分布。与已有的阳离子施胶剂有关的缺点之一是由于粒度过高导致施胶性能差。专利技术简述本专利技术的目的因此是提供克服以上问题的(聚苯乙烯)丙烯酸酯基施胶剂。通过在独立权利要求中表征的水性聚合物分散体，制备所述水性聚合物分散体的方法，含所述水性聚合物分散体的施胶组合物，和使用所述水性分散体的施胶方法，实现本专利技术的这些目的。在从属权利要求中公开了优选的实施方案。本专利技术基于下述令人惊奇的发现：提供含选自N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐和/或N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺的预聚物分散体允许制备在纸张和纸板的制造中成为尤其有效的表面施胶剂的水性聚合物分散体，所述预聚物分散体通过在含Cl-6-羧酸和Cl-6-羧酸酐的聚合溶剂中进行分散聚合获得。附图简述以下通过参考附图，借助优选的实施方案更加详细地描述本专利技术，其中图1示出了通过Cobb方法测定的吸水性。专利技术详述本文提供一种水性聚合物分散体(A)，所述水性聚合物分散体(A)在第一自由基引发剂和水性预聚物组合物(B)存在下，通过自由基乳液共聚包括下述选项组的第一烯键式不饱和单体共混物获得：(a)0至75wt％至少一种任选取代的苯乙烯，(b)15至100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4烷酯，和(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(a)+(b)+(c)之和为100％，和其中所述水性预聚物组合物(B)通过下述步骤获得：在第二自由基引发剂存在下，在含Cl-6-羧酸和Cl-6-羧酸酐的聚合溶剂中，通过自由基共聚包括下述选项组的第二烯键式不饱和单体共混物：(i)5至50wt％选自N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐和/或N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺，(ii)0至40wt％选自N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯和/或N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种烯键式不饱和叔胺，(iii)10至95wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(iv)0至50wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4烷酯，和(v)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体,其中(i)+(ii)+(iii)+(iv)+(v)之和为100％，和添加水到所得聚合物组合物中，获得该水性预聚物组合物。可在水预聚物组合物(B)存在下，通过乳液聚合第一烯键式不饱和单体共混物，获得本专利技术的水性聚合物分散体(A)。本文中这一阶段被称为第二聚合段。可在(第二)聚合引发剂存在下，在含Cl-6-羧酸和Cl-6-羧酸酐的聚合溶剂中，由第二烯键式不饱和单体共混物制备水性预聚物组合物(B)，所述第二烯键式不饱和单体共混物尤其包括(i)选自N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐和/或N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺。这一阶段在本文中称为第一聚合段。因此，本文进一步提供制备本文和下文定义的水性聚合物分散体的方法，该方法包括在含Cl-6-羧酸和Cl-6-羧酸酐的聚合溶剂中，在第二自由基引发剂存在下，自由基聚合含下述选项组的第二烯键式不饱和单体共混物：(i)5至50wt％选自N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐和/或N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺，(ii)0至40wt％选自N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯和/或N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种烯键式不饱和叔胺，(iii)10至95wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(iv)0至50wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4烷酯，和(v)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体,其中(i)+(ii)+(iii)+(iv)+(v)之和为100％，添加水到所得聚合物组合物中，获得水性预聚物组合物(B)和在所述水性预聚物组合物(B)和自由基乳液共聚用的含第一自由基引发剂的水溶性氧化还原体系存在下，共聚含下述选项组的第一烯键式不饱和单体共混物，以获得水性聚合物分散体(A)：(a)0至75wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(b)15至100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4烷酯，和(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体,其中(a)+(b)+(c)之和为100％。(i)组单体的用量为第二烯键式不饱和单体共混物总重量的最多50％。典型地，(i)组单体的用量为第二烯键式不饱和单体共混物总重量的10至40％，优选15至30％。第二烯键式不饱和单体共混物也可包括第二烯键式不饱和单体共混物总重量最多40wt％的(ii)组单体，即选自N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酸酯和/或N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种烯键式不饱和叔胺。然而，并不要求存在不饱和叔胺单体来获得所需的施胶性能和/或粒度。因此，在预聚物组合物中不要求存在(ii)，但耐受它的存在。优选地，(ii)单体的含量为0％。当在预聚物组合物内存在(ii)时，(ii)的含量不应当超过(i)。因此，(i)和(ii)之比优选1:<1。第二烯键式不饱和单体共混物进一步包括第二烯键式不饱和单体共混物总重量的10至95wt％的(iii)组单体。优选地，(iii)组单体的用量为第二烯键式不饱和单体共混物总重量的60至80％。第二烯键式不饱和单体共混物也可包括第二烯键式不饱和单体共混物总重量的最多50wt％的(iv)组单体。然而，并不要求存在(iv)组单体。因此优选地，(iv)组单体的含量为0％。第二烯键式不饱和单体共混物也可包括第二烯键式不饱和单体共混物总重量的最多10wt％的(v)组单体。然而，并不要求(v)组单体。因此，优选地，(v)组单体的含量为0％。在第一聚合段中，通过溶液聚合方法，在也可包括水的聚合溶剂中聚合单体(i)至(v)。典型地在单体起始材料中包括这样的水。Cl-6-羧酸的实例包括甲酸，乙酸，丙酸和丁酸。优选的Cl-6-羧酸是乙酸。可使用C1-C6-单羧酸和饱和的Cl-C6-二羧酸，但优选使用饱和的Cl-C6-单羧酸。饱和的C1-C6-羧酸可任选地进一步携带诸如羟基之类的取代基。优选在甲酸，乙酸，丙酸，丁酸，异丁酸，戊酸，异戊酸，己酸，羟基丙酸或羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性聚合物分散体(A)，它通过在用于自由基乳液共聚的含第一自由基引发剂的水溶性氧化还原体系和水性预聚物组合物(B)存在下，通过自由基乳液共聚包括下述选项组的第一烯键式不饱和单体共混物获得：(a)0至75wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(b)15至100wt％至少一种Cl‑C4‑烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，和(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体,其中所述水性预聚物组合物(B)通过下述步骤获得：在第二自由基引发剂存在下，通过在含Cl‑6‑羧酸和Cl‑6‑羧酸酐的聚合溶剂中，自由基乳液共聚包括下述选项组的第二烯键式不饱和单体共混物：(i)5至50wt％选自N,N,N‑三(Cl‑4‑烷基)氨基Cl‑4‑烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐，和/或N,N,N‑三(Cl‑4‑烷基)氨基Cl‑4‑烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺，(ii)0至40％，优选0wt％选自N,N‑二(Cl‑4‑烷基)氨基Cl‑4‑烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯和/或N,N‑二(Cl‑4‑烷基)氨基Cl‑4‑烷基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种烯键式不饱和叔胺，(iii)10至95wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(iv)0至50wt％至少一种Cl‑C4‑烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，和(v)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(i)+(ii)+(iii)+(iv)+(v)之和为100％，和添加水到所得聚合物分散体中，获得该水性预聚物组合物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.31 FI 201560451.一种水性聚合物分散体(A)，它通过在用于自由基乳液共聚的含第一自由基引发剂的水溶性氧化还原体系和水性预聚物组合物(B)存在下，通过自由基乳液共聚包括下述选项组的第一烯键式不饱和单体共混物获得：(a)0至75wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(b)15至100wt％至少一种Cl-C4-烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，和(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体,其中所述水性预聚物组合物(B)通过下述步骤获得：在第二自由基引发剂存在下，通过在含Cl-6-羧酸和Cl-6-羧酸酐的聚合溶剂中，自由基乳液共聚包括下述选项组的第二烯键式不饱和单体共混物：(i)5至50wt％选自N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯与无机酸或有机酸的季盐，和/或N,N,N-三(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺与无机酸或有机酸的季盐中的至少一种烯键式不饱和季胺，(ii)0至40％，优选0wt％选自N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯和/或N,N-二(Cl-4-烷基)氨基Cl-4-烷基(甲基)丙烯酰胺中的至少一种烯键式不饱和叔胺，(iii)10至95wt％至少一种任选取代的苯乙烯,(iv)0至50wt％至少一种Cl-C4-烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，和(v)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(i)+(ii)+(iii)+(iv)+(v)之和为100％，和添加水到所得聚合物分散体中，获得该水性预聚物组合物。2.权利要求1的水性聚合物分散体，其中水性聚合物分散体(A)的粒度D50小于65nm。3.权利要求1或2的水性聚合物分散体，其中单体组分(i)的用量为第二烯键式不饱和单体共混物总重量的15至30wt％。4.权利要求1-3任何一项的水性聚合物分散体，其中烯键式不饱和季胺(i)是[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或[2-(丙烯酰氧基)乙基]-三甲基氯化铵。5.权利要求1-4任何一项的水性聚合物分散体，其中Cl-6-羧酸是乙酸。6.权利要求1-5任何一项的水性聚合物分散体，其中Cl-6-羧酸酐是乙酸酐。7.权利要求1-6任何一项的水性聚合物分散体，其中单体组分(ii)的用量为0％。8.权利要求1-7任何一项的水性聚合物分散体，其中单体组分(iii)的用量为第二烯键式不饱和单体共混物总重量的60至80wt％。9.权利要求1-8任何一项的水性聚合物分散体，其中单体组分(iv)的用量为0％。10.权利要求1-9任何一项的水性聚合物分散体，其中单体组分(v)的用量为0％。11.权利要求1-10任何一项的水性聚合物分散体，其中单体组分(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·莱波，E·图鲁宁，T·图尔基，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI