[發明專利]用作紙張濕強度增強劑的封端的氨基甲酸酯預聚物

無效

• 申請號: 01123821.6
• 申請日: 2001-07-31
• 公開（公告）號: CN1336461A
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發明（設計）人: 土居猛;齊內直文;胡內成浩
• 申請（專利權）人: 第一工業制藥株式會社
• 主分類號: D21H17/54
• 分類號: D21H17/54
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 胡交宇

發明領域

本發明涉及采用封端的氨基甲酸酯預聚物作為濕強度增強劑加入到漿料中以制得在濕態下具有高強度的紙張。還涉及高濕強度紙張的生產過程，包括向漿料中加入封端氨基甲酸酯預聚物。

發明背景

紙張組成，除了纖維素纖維外，還有各種添加劑，如填料、增強劑等。濕強度增強劑是一種添加劑，它可以提高紙張濕態下的強度。廣泛采用的濕強度增強劑包括尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、雙醛淀粉、聚乙烯亞胺、環氧化聚酰胺等。

目前，做過使用聚氨酯和氨基甲酸酯預聚物作濕強度增強劑的一些嘗試。JP-A-06173196公開了使用含有叔胺或季銨片段的不封端的游離異氰酸酯基的氨基甲酸酯預聚物。該預聚物或加入漿料中或以水分散液或乳液形式用于由此形成的紙幅上。GB2068034A公開了使用氨基甲酸酯預聚物胺鹽作為濕強度增強劑。這種預聚物胺鹽由具有游離異氰酸酯基的用酮肟封端的氨基甲酸酯預聚物制得，并使封端的氨基甲酸酯預聚物與多官能胺反應生成含胺的封端的氨基甲酸酯預聚物，然后將反應物溶于水中形成一種酸式加成鹽。這種胺鹽可以加入漿料中或用于由此形成的紙幅上。JP-A-05051896公開了一種可用于紙幅或紙張的濕強度增強劑。這類增強劑包括用硫氫化鈉封端的水溶性氨基甲酸酯預聚物，或用酮肟或通過與二羥甲基丙酸反應引入親水片段的其它可溶性封端劑封端的水溶性氨基甲酸酯預聚物。

含有游離異氰酸酯基團的氨基甲酸酯聚物在有水存在下一般是不穩定的。另一方面，封端的氨基甲酸酯預聚物需要加熱以脫去端基。對于加入到漿料中的封端的氨基甲酸酯預聚物必需能在制紙機干燥部分遇到的條件下(最高為130℃數分鐘)脫去端基。

因此，根據需要，水溶性的封端的氨基甲酸酯預聚物，當其作為紙張濕強度增強劑加到漿料中時，要能夠在制紙機干燥器部分經常遇到的條件下脫除端基。

發明內容

本發明涉及使用一種水溶性的封端的氨基甲酸酯預聚物作為紙張濕強度增強劑。根據本發明，所說的封端的氨基甲酸酯預聚物是用在鄰位或對位具有吸電子基團的酚類化合物封端的。這類封端劑能夠在低于肟脫端基溫度下脫端基，因此，用其封端的水溶性氨基甲酸酯預聚物可以用于加入漿料中生產高濕強度紙張，而且不需改進傳統的或現有的造紙機。

為此，本發明提出一種制造高濕強度紙張的方法，包括：

采用一種具有親水基團和用鄰位或對位有吸電子基團的酚類化合物封端的異氰酸酯基團的水溶性封端的氨基甲酸酯預聚物，加到漿料中，由漿料制成紙幅，并在最高為130℃條件下干燥。

上述酚類化合物的適宜例子包括：對羥基苯甲酸和其酯，水楊酸和其酯。這些化合物由于其對人體是安全的，也用作食品防腐劑和藥物制劑。因此，如果它們是由于封端的預聚物的脫端基反應并殘留在紙中的話，它們在紙中的存留是不用擔心的。還有，如果它們殘留在造紙廠的排出物中，其對生態的影響被認為是最低的。

在本領域眾所周知，氨基甲酸酯預聚物是由聚異氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇在NCO/OH當量比大于1的條件下反應制得的。原料聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚異氰酸酯的實例在聚氨酯工業中是眾所周知的。任一已知原料均可用于本發明。

適宜的聚醚多元醇實例包括那些具有至少3個官能團和分子量為1000-50000的聚醚多元醇。這些聚醚多元醇可由多元醇，如甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等作起始劑，與環氧化物，如環氧乙烷或環氧丙烷在堿性催化劑存在下進行加成反應制得。

使用聚酯多元醇作為氨基甲酸酯預聚物的多元醇組份可有效地提高紙張的濕強度。聚酯多元醇一般由二元醇和二羧酸或其酸酐反應制得。二元醇的實例包括：乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇和其它脂肪族乙二醇。由乙二醇或二官能酚類，如雙酚A與環氧乙烷和/或環氧丙烷和/或環氧丁烷進行加成聚合反應制成的聚醚多元醇也包括在可用的二元醇之內。二羧酸和酸酐的實例包括己二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸或癸二酸和順丁烯二酸酐。內酯如ε-己內酯或環狀碳酸酯如三亞甲基碳酸酯的開環聚合物也包括在聚酯多元醇類內。具有兩個以上官能基的聚酯多元醇，可用具有兩個以上官能基的多元醇作為醇組份的一部分來制取。

原料聚異氰酸酯最好是不帶黃色的聚異氰酸酯，亦即不含芳環的聚異氰酸酯。其實例包括：脂肪族二異氰酸酯，如六亞甲基二異氰酸酯，脂環族二異氰酸酯，如異佛樂酮二異氰酸酯，二聚物，三聚物或其與多元醇如三羥甲基丙烷的加成物。