[發明專利]含淀粉的細碎聚合物分散體、其生產方法及其在造紙中作為施膠劑的用途

有效

• 申請號: 201080054515.X
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102656192A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: A·松;H·克恩;P·阿諾德
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08F2/24
• 分類號: C08F2/24;C08F212/08;D21H17/34
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及含淀粉的細碎聚合物分散體，其可以通過在至少一種氧化還原引發劑、淀粉和含萜烯的鏈轉移劑存在下乳液聚合乙烯屬不飽和單體而得到，制備該類分散體的方法以及它們作為紙張用膠料和涂料的用途。

EP?0273770?B1和EP?0257412?B2公開了基于細碎水分散體的膠料，其可以通過在含過氧化物基團的引發劑，尤其是氧化還原引發劑以及降解淀粉的存在下的乳液聚合使乙烯屬不飽和單體如丙烯腈和(甲基)丙烯酸酯以及任選至多10重量%其他單體如苯乙烯共聚而得到。在這些文獻中均未公開鏈轉移劑如萜烯類的使用。

WO?99/42490?A1同樣公開了細碎的聚合物水分散體，其用于紙張、紙板和卡紙板的表面施膠。這些分散體可以通過乙烯屬不飽和單體在數均分子量M_n為500-10?000的降解淀粉存在下自由基乳液聚合而得到。單體由(i)至少一種任選取代的苯乙烯，(ii)至少一種(甲基)丙烯酸C₁-C₄烷基酯和(iii)任選至多10重量%其他乙烯屬不飽和單體構成。聚合在接枝交聯性的水溶性氧化還原體系存在下進行。公開了使用選自硫醇類的鏈轉移劑調節分子量。

WO?2002/14393?A1公開了一種制備用作膠料和涂料的聚合物分散體的方法。這些聚合物分散體可以通過包含至少一種飽和一元C₃-C₈醇(甲基)丙烯酸酯和至少一種其他乙烯屬不飽和單體的單體混合物在淀粉或淀粉衍生物和包含過氧化物基團的引發劑存在下乳液共聚而得到。該乳液聚合的特征在于兩種單體和引發劑均連續計量加入，其中第一量的引發劑在5-60分鐘的第一進料時間內計量加入且小于第一量引發劑的第二量的引發劑在5-180分鐘的第二進料時間內計量加入。沒有公開鏈轉移劑的使用。

含淀粉的細碎聚合物分散體作為紙張、紙板和卡紙板用膠料也公開于WO?2007/000419?A1中。這些分散體可以通過在含水介質中使用氧化還原引發劑在摩爾質量M_w為1000-65000g/mol的降解陽離子淀粉存在下乳液聚合包含(i)至少一種任選取代的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和/或甲基丙烯腈，(ii)至少一種(甲基)丙烯酸C₁-C₁₂烷基酯和(iii)至少一種乙烯屬不飽和可共聚單體的乙烯屬不飽和單體而得到。該公開包括多種鏈轉移劑，但該發明的實施例在沒有鏈轉移劑下進行。

WO?2007/000420?A1同樣公開了含淀粉的細碎聚合物水分散體作為紙張、紙板和卡紙板用膠料，其可以通過使(i)至少一種任選取代的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和/或甲基丙烯腈，(ii)至少一種甲基丙烯酸C₁-C₄烷基酯，(iii)至少一種(甲基)丙烯酸C₅-C₂₂烷基酯和(iv)任選至少一種其他乙烯屬可共聚單體以及(v)摩爾質量M_w為1000-65000的降解淀粉在鏈轉移劑存在下自由基乳液聚合而得到。該說明書公開了多種潛在鏈轉移劑，但叔十二烷基硫醇為優選的鏈轉移劑，其也用于所有實施例中。

然而，在紙張工業持續需要新型、有效的機內膠料(engine?size)和表面膠料以生產紙張、紙板和卡紙板。

因此，本發明的目的是提供其他含淀粉的細碎聚合物分散體，其與已知的聚合物分散體相比作為紙張、紙板和卡紙板用膠料具有改進效力。

根據本發明，該目的由如下含淀粉的細碎聚合物分散體實現，所述分散體可以通過乙烯屬不飽和單體在至少一種氧化還原引發劑和淀粉存在下自由基乳液聚合而得到，其中將如下組分用作所述乙烯屬不飽和單體：

(a)30-60重量%至少一種任選取代的苯乙烯，

(b)1-60重量%至少一種丙烯酸C₁-C₁₂烷基酯和/或甲基丙烯酸C₁-C₁₂烷基酯，

(c)0-10重量%至少一種其他乙烯屬不飽和可共聚單體，

并且將(d)15-40重量%至少一種摩爾質量M_w為1000-65000g/mol的降解淀粉用作所述淀粉，

其中總和(a)+(b)+(c)+(d)為100%且基于總固體含量，并且所述聚合在基于所用單體為至少0.01重量%的至少一種含萜烯的鏈轉移劑存在下進行。

本發明含淀粉的細碎聚合物分散體的特征在于在紙張、紙板和卡紙板生產中相對于現有技術顯著增加的施膠效果。