施胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及基本上不含水的施胶组合物、含水施胶分散体、其在施胶或表面施胶纸张和纸板中的应用和制备纸张和纸板的方法。该基本上不含水的施胶组合物含有纤维素反应性施胶剂和从含脂族烯烃和不饱和羧酸的衍生物的混合物得到的酯化共聚物。更具体地说，该组合物含有从含α－烯烃和α，β－不饱和羧酸衍生物的混合物得到的酯化共聚物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纸张和纸板制品的施胶。更具体地说，本专利技术涉及基本上不含水的施胶组合物和含水施胶分散体，该分散体包含纤维素反应性施胶剂和可从含脂族烯烃和不饱和羧酸的衍生物的混合物得到的酯化共聚物。通常的纤维素反应性施胶剂，特别是取代的琥珀酸酐在含水介质中分解，即丧失了施胶能力。因此，含有纤维素反应性施胶剂的施胶分散体必须制备后很快使用。取代的琥珀酸酐在水介质中很不稳定，以至含该施胶剂的分散体必须在接近使用的地点配制，即在造纸厂。因此，本专利技术的目的是提供储存稳定的施胶组合物，该组合物含有容易乳化的纤维素反应性施胶剂。本专利技术的另一个目的是通过不使用高压乳化/分散设备来简化含有纤维素反应性施胶剂的分散体/乳液的制备。本专利技术的另一个目的是通过不加入任何另外的乳化剂而形成乳液来简化分散体/乳液的制备，所述乳化剂不包含在本专利技术的组合物中。本专利技术的另一个目的是降低本专利技术的组合物的运输成本。从下面的描述中，本专利技术的其它目的显而易见。US5266165公开了长链烯烃和以半酰胺形式存在的马来酸酐或衣康酸酐和吗啉的共聚物，其包含于含水施胶分散体中。WO9916973提到含有纤维素反应性胶料和纤维素非反应性胶料的水性分散体，其中纤维素非反应性胶料是苯乙烯或取代的苯乙烯与含羧基的乙烯基单体或烯属不饱和羧酸的共聚物。US4695401和US4915786提到含有通过ASA和具有1至3个反应性极性基团的非离子水溶性化合物进行反应生成的乳化剂的ASA组合物。后一种化合物的具体例子为聚乙二醇或聚丙二醇，其一端可用烷基进行封端。形成的产物是酯，其中聚亚烷基二醇与1至3个ASA化合物相连。通过提供基本上不含水的施胶组合物，得到了储存的稳定性。而且，基本上不含水的施胶组合物可以长距离运输，这不仅由于提高的稳定性，还在于其防水性。含有纤维素反应性施胶剂的基本上不含水的施胶组合物与水性分散体相比，对温度变化的耐受力更强。专利技术详述根据本专利技术，纤维素反应性施胶剂选自本领域公知的任何纤维素反应性施胶剂。纤维素反应性施胶剂以2-氧杂环丁酮(2-oxetanone)类施胶化合物或取代的琥珀酸酐(通常称为ASA)或其混合物为宜，尤其优选ASA。优选的2-氧杂环丁酮施胶剂是具有至少一个反应性2-氧杂环丁酮基团和疏水烃侧基的2-氧杂环丁酮类施胶化合物的混合物。2-氧杂环丁酮化合物的混合物以在35℃不是固态为宜。优选2-氧杂环丁酮化合物的混合物在25℃、更优选在20℃不是固态。更优选施胶剂在35℃、更优选在25℃、最优选在20℃是液态。术语“液态”用于施胶剂本身而不是组合物或分散体。2-氧杂环丁酮施胶剂的优选结构如下 其中n可为0～6，更优选0～3，最优选为0。R和R"可以相同也可以不同，它们选自直链或支链的烷基或烯基。如果n＝0，以不是所有的都是直链烷基为宜。优选施胶剂的至少25wt％由2-氧杂环丁酮结构组成，其中R和R"中的至少一个不是直链烷基。R和R"在本质上可以基本上是疏水性的，以无环为宜，而且优选长度至少为6个碳原子，更优选从8个到最多36个、最优选从12个到最多20个碳原子。当n＞0时，类施胶剂称为2-氧杂环丁酮多聚体。R’优选直链烷基，更优选含6～16个碳原子、最优选含8～20个碳原子的直链烷基。优选2-氧杂环丁酮施胶剂由具有诸如双键和链支化之类的不规则性的脂肪酸或脂肪酰氯组成。优选的脂肪酸选自油酸、亚油酸、亚油酸、棕榈油酸、十二碳烯酸、十四碳烯酸(肉豆蔻脑酸)、十六碳烯酸(棕榈油酸)、十八碳二烯酸(反亚油酸)、十八碳三烯酸(亚麻酸)、二十碳烯酸(顺9-二十碳烯酸)、二十碳四烯酸(花生四烯酸)，二十二烯酸(芥酸)、二十二碳烯酸(巴西烯酸)和二十二碳五烯酸(clupanodinic)或其混合物。根据本专利技术的一种优选实施方案，纤维素反应性施胶剂是适当的诸如取代的琥珀酸酐的酸酐，其可用下述通式(I I)表示，其中RA和RB可以相同或不同，并表示适当地含8～30个碳原子的饱和或不饱和烃基，或RA与RB一起和-C-O-C-部分可形成5～6员环，可以选择性地进一步用含最多30个碳原子的烃基取代。工业上使用的酸酐的例子包括烷基和烯基琥珀酸酐，特别是异十八烯基琥珀酸酐。取代的琥珀酸酐的另外例子为异十八烷基琥珀酸酐、正十六碳烯基琥珀酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、三异丁烯基琥珀酸酐、1-辛基-2-癸烯基-琥珀酸酐和1-己基-2-辛烯基-琥珀酸酐。 适当的烯酮二聚物和酸酐包括记载于美国专利4,522,686、3102064、3821069、3968005中的化合物，在此将上述文献引入作为参考。在本专利技术中适于用作乳化剂的酯化共聚物优选是可由含一种或多种脂族烯烃和一种或多种不饱和羧酸的衍生物的反应混合物得到的共聚物。该共聚物通过含一种或多种脂族烯烃和一种或多种不饱和羧酸的衍生物的单体混合物来适当地制备，条件是所述混合物不含丙烯酸烷基酯。适当的共聚物记载于DE3136931A1中，在此将其引入作为参考。为得到共聚物而使用的脂族烯烃优选脂族α-烯烃，该脂族α-烯烃通常含约3至约36个碳原子，优选约8至约30个碳原子，更优选约12至约26个碳原子，最优选14至24个碳原子。脂族烯烃以直链或支链或直链或支链烯烃的混合物为宜，尽管更优选直链烯烃。根据本专利技术的一种优选实施方案，酯化共聚物由含脂族烯烃和不饱和二羧酸的衍生物的混合物来制备。术语“不饱和二羧酸”也包括不饱和酸酐。不饱和二羧酸的衍生物以α，β-不饱和二羧酸的衍生物为宜，α，β-不饱和二羧酸可以是马来酸、富马酸、柠康酸、甲基富马酸、衣康酸、乌头酸(aconitric acid)等，其中优选马来酸和富马酸。诸如α，β-不饱和二羧酸的不饱和二羧酸的衍生物以诸如不饱和二羧酸的二酯或单酯、优选单酯的二羧酸酯为宜。不饱和二羧酸的衍生物以包括含有亲水性部分的化合物为宜，所述的亲水性部分通过酯官能团共价连接到不饱和二羧酸上，即不饱和二羧酸的衍生物以用含亲水性部分的化合物诸如聚环氧烷烷基醚进行酯化为宜。聚环氧烷烷基醚以含有1至45个亚烷氧基，更优选5至30个，最优选7至25个亚烷氧基。适当的聚环氧烷为聚环氧乙烷和聚环氧丙烷，其中优选聚环氧乙烷烷基醚。聚环氧烷烷基醚中的烷基优选含有1至36个碳原子，以含1至8个碳原子为宜，最优选含1至8个碳原子的直链烷基。烷基可以是直链或支链的。乳化剂的平均分子量以1000至100000为宜，优选为10000至50000。共聚物以由两种方式得到为宜。根据本专利技术的一种实施方案，以通过将烯烃与不饱和二羧酸或酸酐的衍生物进行共聚合、随后用含亲水性部分的化合物进行酯化来制备该共聚物为宜。不饱和二羧酸与烯烃优选在过氧化物催化剂存在下，在惰性气氛中进行共聚合，反应温度为70℃至250 ℃。不饱和二羧酸与烯烃的摩尔比可为0.5∶1至4∶1，更优选0.8∶1至3∶1。含亲水性部分的化合物与不饱和二羧酸的摩尔比以0.5∶1至3∶1为宜，更优选1∶1至2∶1。按照该反应途径得到的共聚物(乳化剂)中烯烃与不饱和二羧酸的摩尔比可以为约1∶1。根据本专利技术的另一种实施方案，共聚物可由与烯烃共聚合反应的已经酯化的不饱和二羧酸得到。该方法的特点在于在过氧化物催化剂存在下在惰性气氛中，烯烃与已经酯化的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本上不含水的施胶组合物，其特征在于，该组合物含有纤维素反应性施胶剂和可以从含脂族烯烃和不饱和羧酸衍生物的混合物得到的酯化共聚物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ米尔斯，J霍夫曼，R克鲁克尔，A范德伯格，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]