烯基琥珀酸酐组合物及其使用方法技术

一种含水施胶组合物，其包含：　　　　（ａ）一种包含烯基琥珀酸酐组分的乳液，该烯基琥珀酸酐组分包含在第一淀粉组分中悬浮的烯基琥珀酸酐粒子，该第一淀粉组分包含选自非离子型淀粉、阴离子型淀粉、阳离子型淀粉及其混合物的乳化淀粉，和　　　　（ｂ）选自非离子型淀粉、阳离子型淀粉、阴离子型淀粉及其混合物的第二淀粉组分，　　　　其中乳液中的烯基琥珀酸酐组分和淀粉与第二淀粉组分以足够高的淀粉：烯基琥珀酸酐重量比存在，以当施胶组合物接触纤维质基材时，使施胶组合物能够向纤维质基材赋予有用的施胶性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景造纸业者会得益于简单、有效的淀粉基纤维素反应性表面施加施胶剂体系，该体系(i)向纤维质基材赋予有用的施胶性能和(ii)在造纸工艺湿端降低或消除使用施胶剂的需要。令人遗憾地，已知的方法和组合物一直阻止造纸业者达到此目标。公知的是如应用于纸的施胶性能表示纤维质基材抗液体进入纸张的润湿或渗透的能力。烯基琥珀酸酐(ASA)纤维素反应性施胶剂的含水分散体已广泛用于纸板制造工业达许多年，用于给许多种品级施胶，该品级包括印刷和书写品级和漂白和未漂白纸板品级。纤维素反应性烯基琥珀酸酐乳液向纸板产品赋予疏水性能。用于达到施胶性能的化学品已知为内部胶料或表面胶料。内部胶料可以是松香基或合成胶料如烯基琥珀酸酐，或其它材料。在片形成之前将内部胶料加入到纸浆中。表面胶料是在已形成纸片之后，最通常在压胶机处加入的施胶剂，尽管也可以使用喷淋施加。烯基琥珀酸酐施胶剂通常通过由如下方式施加将它分散在阳离子或两性亲水性物质如淀粉或聚合物中。将经淀粉或聚合物分散的烯基琥珀酸酐施胶乳液在纸纤网形成之前加入到纸浆淤浆中。烯基琥珀酸酐施胶乳液向造纸系统中的此类型加入通常称为烯基琥珀酸酐的湿端加入或内部加入。令人遗憾地，烯基琥珀酸酐向造纸机湿端的加入具有几个缺点。经内部加入的烯基琥珀酸酐乳液从不完全保留在纤维上。未保留的部分游离地与造纸系统的水或其它组分反应和可能在造纸机的湿端形成沉积物，或然后可能被带到造纸机的压挤或干燥工段和形成纸或纸板缺陷。此外，烯基琥珀酸酐乳液的内部加入具有与其它湿端添加剂，如增白剂、消泡剂或分散剂、抗微生物剂、染料、强度剂等相互作用的可能性。此外，填料加入，如碳酸钙填料在造纸系统湿端的增加也导致胶料需求的增加。填料粒子与纤维素纤维相比具有相对高的表面积和容易吸附经内部加入的施胶剂。烯基琥珀酸酐，它被吸附到碳酸钙填料粒子上，与由经纤维素反应的烯基琥珀酸酐施胶剂施胶的未填充纸纤网的处理相比，导致较不有效的施胶，要求更高的剂量。开发表面处理纤维质基材的组合物和方法的努力不能生产出简单、有效的淀粉基体系，该体系向纤维质基材赋予有用的施胶性能和降低或消除在造纸工艺湿端使用施胶剂的需求。例如，常规表面胶料，苯乙烯-丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸类、苯乙烯-马来酸酐、聚氨酯等要求内部胶料是有效的。U.S.Pat.No.6,162,328公开了将纸施胶的方法，该方法包括向纸的表面加入包含纤维素反应性和纤维素非反应性胶料分散体的混合物的施胶组合物。纤维素非反应性胶料是聚合物材料如苯乙烯或取代苯乙烯与包含羧基的乙烯基单体的共聚物。纤维素反应性胶料包括胶料如烯酮二聚体和多聚体、烯基琥珀酸酐、有机环氧化物、酰卤、源自脂肪酸的脂肪酸酐和有机异氰酸酯。淀粉可以为任何类型，包括但不限于氧化淀粉、乙基化淀粉、阳离子型淀粉和珠状淀粉，和优选以水溶液形式使用。纤维素反应性胶料分散体和非反应性胶料分散体可以与淀粉或淀粉衍生物的溶液一起在施加到纸上之前加入。U.S.Pat.No.6,162,328要求至少一种纤维素反应性胶料和至少一种纤维素非反应性胶料的结合。此结合允许人们通过平衡两种类型的性能，将烯基琥珀酸酐或烷基烯酮二聚体加入到压胶机中。与单一施胶组分加入相比，使用聚合物材料的结合的要求使组合物更昂贵和复杂。此外，在淀粉对纤维素反应性胶料的比例方面它不包括任何临界状态。U.S.Pat.No.4,872,951公开了用作纸和纸板产品的外部胶料的经烯基琥珀酸酐处理的和阳离子型淀粉的共混物。该共混物包含30-90％(wt％)经烯基琥珀酸酐处理的淀粉，它是淀粉的单酯和烷基或烯基琥珀酸酯(盐)和10-70％(wt％)阳离子型淀粉。该专利技术要求与阳离子型淀粉结合的淀粉与烯基琥珀酸酐的反应产物，它被加入到纸的表面。制造此反应产物是另外的工艺步骤。此外，着重于阳离子型淀粉的该文献重点没有教导非离子和阴离子型淀粉如何可以用于乳液中以有效输送烯基琥珀酸酐到纤维质基材和赋予有用的施胶性能。WO 02/08514描述了施胶乳液的制备，该乳液包含施胶剂，和能够形成乳液的无机颗粒状乳化剂，和水。施胶剂可以是2-氧杂环丁烷酮二聚体或多聚体，烯基琥珀酸酐，松香或氨基甲酰氯。无机颗粒状乳化剂选自粘土、二氧化硅、沸石、云母、碳酸钙、磷酸盐或硫酸盐；氧化铝、氢氧化铝、磷酸铝或硅酸铝；磷酸镁或硅酸镁；聚合氯化铝、聚合磷酸铝或聚合硅酸铝，和亚铁或铁磷酸盐、硅酸盐或氧化物。根据此专利，无机颗粒状乳化剂的加入允许人们将烯基琥珀酸酐加入到压胶机。实施例28，一个对比例，公开了通常制备的烯基琥珀酸酐的″包含表面活性剂和淀粉的乳液在压胶机中不起作用...″由于上述原因，需要开发避免沉积物的方法，该沉积物经常与经内部加入到造纸工艺中的烯基琥珀酸酐施胶剂或烯酮二聚体施胶剂相伴产生。由于上述原因，需要开发施胶组合物，该组合物向预形成纤维网表面上提供几乎100％的保留。由于上述原因，需要开发表面施加的烯基琥珀酸酐施胶体系，该体系比经内部施加的烯基琥珀酸酐施胶体系更有效。由于上述原因，需要开发当施胶组合物处理纤维质基材时，向纤维质基材赋予有用施胶性能的施胶组合物。概述本专利技术涉及含水施胶组合物，该组合物包含(a)一种包含烯基琥珀酸酐组分的乳液，该烯基琥珀酸酐组分包含在第一淀粉组分中悬浮的烯基琥珀酸酐粒子，该第一淀粉组分包含选自非离子型淀粉、阳离子型淀粉、阴离子型淀粉及其混合物的乳化淀粉，和(b)选自非离子型淀粉、阳离子型淀粉、阴离子型淀粉及其混合物的第二淀粉组分，使得乳液中的烯基琥珀酸酐组分和淀粉及第二淀粉组分以足够高的淀粉∶烯基琥珀酸酐组分重量比存在，以当施胶组合物接触纤维质基材时，使施胶组合物能够向纤维质基材赋予有用的施胶性能。本专利技术也涉及一种制备施胶组合物的方法，该方法包括如下顺序步骤(a)用包含选自如下的淀粉的第一淀粉组分乳化烯基琥珀酸酐非离子型淀粉、阴离子型淀粉、阳离子型淀粉及其混合物，和由此形成一种乳液，和(b)将该乳液与选自非离子型淀粉、离子型淀粉及其混合物的第二淀粉组分结合，和由此形成含水施胶组合物，该施胶组合物包含(a)包含烯基琥珀酸酐组分的乳液，该烯基琥珀酸酐组分包含在第一淀粉组分中悬浮的烯基琥珀酸酐粒子，该第一淀粉组分包含选自非离子型淀粉、离子型淀粉及其混合物的乳化淀粉，和(b)选自非离子型淀粉、离子型淀粉及其混合物的第二淀粉组分，使得乳液中的烯基琥珀酸酐组分和淀粉及第二淀粉组分以足够高的淀粉∶烯基琥珀酸酐组分重量比存在，以当施胶组合物接触纤维质基材时，使施胶组合物能够向纤维质基材赋予有用的施胶性能。在一个实施方案中，本专利技术涉及一种含水施胶组合物，该组合物包含(a)包含烷基烯酮二聚体组分的乳液，该烷基烯酮二聚体组分包含在第一淀粉组分中悬浮的烷基烯酮二聚体粒子，该第一淀粉组分包含选自非离子型淀粉、阴离子型淀粉、阳离子型淀粉及其混合物的乳化淀粉，和(b)选自非离子型淀粉、阳离子型淀粉、阴离子型淀粉及其混合物的第二淀粉组分，使得乳液中的烷基烯酮二聚体组分和淀粉及第二淀粉组分以足够高的淀粉∶烷基烯酮二聚体重量比存在，以当施胶组合物接触纤维质基材时，使施胶组合物能够向纤维质基材赋予有用的施胶性能。本专利技术也涉及采用本专利技术施胶组合物施胶的方法。参考如下描述和所附权利要求书将更好理解本专利技术的这些和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：H·A·戈斯贝里三世，K·C·迪尔茨，C·R·亨特，M·P·奥图尔，R·J·普罗沃伯，L·帕洛斯卡，G·E·贝科，K·科玛罗斯卡，D·L·多普莱斯，M·J·斯坎伦，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：