本发明专利技术涉及一种完全或部分酸性水溶性共聚物的水溶液在制备自粘结颗粒的方法中作为偶联剂的用途，所述方法包括将至少一种胶乳和至少一种矿物材料在水性介质中研磨的步骤，所述水溶性共聚物存在于研磨阶段。该共聚物由至少一种烯键式不饱和阴离子单体和至少一种被具有１０至３２个碳原子的疏水性烷基、烷芳基、芳烷基或芳基链封端的烯键式不饱和烷氧基化单体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有疏水性基团的丙烯酸类梳形聚合物在用于研磨矿物材料和粘结剂的方法中作为偶联剂的用途粘结剂和矿物材料是纸张的主要组分。呈胶乳的水性分散体或悬浮体形式的粘结剂赋予所述纸张制造中所涉及的所有组分以必要的结合力。矿物材料如碳酸钙使得能够提高该纸张的品质，特别在其光学性质方面。若干年前出现概念"混杂"或"自粘结"颗粒。这些是其中矿物材料颗粒和胶乳颗粒紧密结合的单独的固体颗粒。内结合力使得所得颗粒具有优异的机械稳定性，并且可以直接用在造纸中。如果实现这一点，避免了与处理两种产品粘结剂和矿物材料有关的后勤问题，并且还减少了当它们单独使用时与混合这两种产品有关的不期望的物理和化学相互作用。 为此，可以提至丨J文献"Physical and Chemical Modifications in latex binders and their effects on the coating colour rheology" (Advanced Coating Fundamentals Symposium, San Diego，CA，USA，2001 年 5 月 4-5 日，第 108-123 页)，这证实混合苯乙烯-丁二烯胶乳粘结剂与碳酸钙对纸涂布泥浆(coating slip)的流变性具有有害影响。用于制备这种颗粒的方法包括至少一个在粘结剂的存在下研磨矿物材料的步骤。 研磨指导致颗粒尺寸减小的操作所形成的混杂颗粒的尺寸小于初始矿物材料颗粒的尺寸。这点的若干描述和变化方案如今可以在文献WO 2006 008657、WO 2006 128814和WO 2008 139292 中找到。文献WO 2006 008657描述了一种在粘结剂存在下在水性介质中共研磨无机材料的方法。利用对从共研磨步骤得到的固体颗粒中取的样品进行的破碎试验测量自粘结性。 举例说明该专利技术的6个实施例中有4个(实施例1、3、5和6)使用了 2种粘结剂，包括丙烯酸乙烯共聚物(BASF 售卖的Polygen WE 4)。此外，仅试验5和6导致碳酸钙的最终浓度大于其总重量的50% ；在这种情况下，润湿剂和丙烯酸类分散剂必须随后加入研磨得到的悬浮体中。文献WO 2006 128814关注的焦点是这种混杂颗粒对纸张最终性能的影响它特别记载纸张的光学性质如其不透明度有提高。它描述了通过在粘结剂的存在下在水中研磨碳酸钙的方法制备这些颗粒，特别是用Polygen WE 4粘结剂G个试验中的3个)。另一方面，所得水性悬浮体没有一种的矿物材料固含量大于其重量的30%。同时，文献WO 2008 139292公开了一种采用在矿物材料的存在下研磨粘结剂，随后加入反相乳液的步骤的方法；试验举例说明了 Polygen WE 4的使用，以在20%固含量的浓度下研磨碳酸钙和粘结剂的混合物，所得产物是40%浓缩的。改进用于制备自粘结颗粒的方法构成对本领域技术人员而言正在进行的挑战，如叙述本领域进展的上述文献所证实的。本申请人在该方向继续研究，已研发出完全或部分酸性水溶性共聚物的水溶液在制备自粘结颗粒的方法中作为偶联剂的用途，所述方法包括a)至少一个将至少一种胶乳和至少一种矿物材料在水性介质中研磨的步骤；b)任选的至少一个任选使用至少一种分散剂浓缩步骤a)得到的悬浮体的步骤；C)任选的至少一个干燥步骤a)或b)得到的悬浮体的步骤；所述用途的特征在于1)在步骤a)之前和/或期间将所述共聚物加入水性介质中；2)所述共聚物由以下构成2. 1)至少一种烯键式不饱和阴离子单体；2. 2)和至少一种被具有10至32个碳原子的疏水性烷基、烷芳基、芳烷基或芳基链封端的烯键式不饱和烷氧基化单体；2. 3)和任选至少一种其它单体，其优选丙烯酸酯，非常优选丙烯酸乙酯，或者不饱和酰胺，非常优选丙烯酰胺。完全出乎意料的，如这与现有技术的最新发展相矛盾的，不再使用丙烯酸乙烯共聚物盐如Polygen WE 4，即使如上述文献所述这种化合物似乎是获得自粘结颗粒必须的。 这种生成这样的自粘结或混杂颗粒的能力通过上述术语“偶联剂”来体现。如水相中存在的总有机碳(TOC)量的测量结果所示，使用本专利技术的偶联剂，我们成功获得具有如现有技术(Polygen WE 4)的显著结合性的混杂颗粒。不希望囿于任何理论，申请人认为TOC值越低，混杂颗粒内的结合力越好水相中仅发现少量的胶乳、表面活性剂(用于稳定胶乳)和偶联剂。此外，由再浓缩方法得到的水可以由此再利用，这构成本专利技术的另一益处。此外，本专利技术的偶联剂以与使用现有技术的Polygen相同的用量使用。由此证实获得了自粘结颗粒的水性悬浮体，其干固含量和流变行为类似于用Polygen获得的。总之， 本专利技术为本领域技术人员提供了现有技术公开的独有产品的替代品，这有助于丰富现有技术并提供专业上更大的自由。在本专利技术的一个变化方案中，既不包括浓缩步骤b)也不包括干燥步骤C)，这表明研磨步骤a)中使用偶联剂使得能够直接实现所制备的混杂颗粒水性悬浮体具有非常高的固含量浓缩步骤不再必须。因此，本专利技术的第一目的是完全或部分酸性水溶性共聚物的水溶液在制备自粘结颗粒的方法中作为偶联剂的用途，所述方法包括a)至少一个将至少一种胶乳和至少一种矿物材料在水性介质中研磨的步骤；b)任选的至少一个任选使用至少一种分散剂浓缩步骤a)得到的悬浮体的步骤；c)任选的至少一个干燥步骤a)或b)得到的悬浮体的步骤；所述用途的特征在于1)在步骤a)之前和/或期间将所述共聚物加入水性介质中；2)所述共聚物由以下构成2. 1)至少一种烯键式不饱和阴离子单体；2. 2)和至少一种被具有10至32个碳原子的疏水性烷基、烷芳基、芳烷基或芳基链封端的烯键式不饱和烷氧基化单体；2. 3)和任选至少一种其它单体，其优选丙烯酸酯，非常优选丙烯酸乙酯，或者不饱和酰胺，非常优选丙烯酰胺。浓缩指意在增加悬浮体的干固含量的步骤，例如过滤或离心或任何其它机械再浓缩方法。该用途的特征还在于所述水溶性共聚物包含如下按每种单体的重量百分比表示的单体(这些百分比之和等于100% )2. 1) 5 %至95 %，优选50 %至95 %，非常优选70 %至95 %的至少一种烯键式不饱和阴离子单体；2. 2)和5%至95%，优选5%至50%，非常优选5%至30%的至少一种被具有10至 32个碳原子的疏水性烷基、烷芳基、芳烷基或芳基链封端的烯键式不饱和烷氧基化单体；2. 3)0至30%，优选0至20%的至少一种其它单体，其优选丙烯酸酯，非常优选丙烯酸乙酯，或者不饱和酰胺，非常优选丙烯酰胺。该用途的特征还在于单体2. 1)选自丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。该用途的特征还在于单体2. 2)具有式(I)其中-m、n、p是小于150的整数并且它们中至少一个大于0，q是大于0的整数，并且优选 15 彡(m+n+p) q 彡 150，非常优选 20 彡(m+n+p) q ^ 60 ；-R为包括可聚合的不饱和官能团的基团；-R1和&相同或不同，表示氢原子或烷基；-R'表示具有10至32个碳原子的疏水性烷基、烷芳基、芳烷基或芳基链。在第一优选的变化方案中，该用途的特征还在于R’表示具有10至M个碳原子的支化烷基链，其是直链醇根据Guerbet反应缩合的结果，优选2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种完全或部分酸性水溶性共聚物的水溶液在制备自粘结颗粒的方法中作为偶联剂的用途，所述方法包括：ａ）至少一个将至少一种胶乳和至少一种矿物材料在水性介质中研磨的步骤；ｂ）任选的至少一个任选使用至少一种分散剂浓缩步骤ａ）得到的悬浮体的步骤；ｃ）任选的至少一个干燥步骤ａ）或ｂ）得到的悬浮体的步骤；所述用途的特征在于：１）在步骤ａ）之前和／或期间将所述共聚物加入水性介质中；２）所述共聚物由以下构成：２．１）至少一种烯键式不饱和阴离子单体；２．２）和至少一种被具有１０至３２个碳原子的疏水性烷基、烷芳基、芳烷基或芳基链封端的烯键式不饱和烷氧基化单体；２．３）和任选至少一种其它单体，其优选丙烯酸酯，非常优选丙烯酸乙酯，或者不饱和酰胺，非常优选丙烯酰胺。
【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：奥列弗·盖雷，
申请(专利权)人：可泰克斯有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：FR
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