[發明專利]用于紙涂料的水性聚合物組合物

有效

• 申請號: 201280055164.3
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN103930487B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: F·費德里克;V·貝蒂;T·博西;C·帕里斯;R·巴戈;G·弗羅瑞迪;G·利巴錫
• 申請（專利權）人: 藍寶迪有限公司
• 主分類號: C08L71/02
• 分類號: C08L71/02;C09D171/02;D21H19/62;C08L71/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 王穎

技術領域

本發明涉及水性聚合物組合物，其包含聚(環氧乙烷)含量高于50重量％的水溶性親水性聚合物和含有磺酸基的聚丙烯酸類增稠劑。

本發明還涉及含有上述水性聚合物組合物作為抗絮凝劑、流變改性劑和保水劑的紙涂料組合物。

現有技術

在本領域中，含聚(環氧乙烷)鏈即–(CH₂-CH₂O)-重復單元的親水性聚合物是已知的，并且在專利文獻中多有描述。

EP?60430揭示了一種制備具有聚氧化烯側鏈的聚氨酯的方法，該方法的特征是用作原料醇的聚氧化烯具有至少兩個被不超過3個碳原子隔開的自由羥基，所述羥基與二異氰酸酯反應。所得聚氨酯可用于穩定泡沫體、乳液和分散體，或者使泡沫體、乳液和分散體變得不穩定。它們還可與顏料和填料一起使用。

WO?03/046038描述了一大類聚氨酯分散劑，以聚氨酯聚合物的總重量為基準計，該聚氨酯分散劑包含35-90重量％的聚(C_2-4-氧化烯)，其中不小于60重量％的聚(C_2-C₄-氧化烯)是聚(環氧乙烷)，至少5％的聚(C_2-4-氧化烯)結合到側鏈中。

在紙涂料組合物中使用含有聚(環氧乙烷)的水溶性聚合物作為保水劑和光澤增強劑也是已知的。

例如，WO?2010/106022和WO?2010/106023描述了水溶性梳型聚氨酯，其包含具有氨基甲酸酯和脲鍵的主鏈(骨架)，所述主鏈具有多個三官能支化點(支化點)，從各支化點伸出聚環氧乙烷側鏈，所述梳型聚氨酯的特征是其含有分子量高于500、優選為2,000-20,000，且環氧乙烷含量為80-99.9重量％的聚環氧乙烷側鏈。據稱它們適合作為紙涂料添加劑，例如保水劑和光澤增強劑，用于紙涂料組合物中。

WO?01/96007、WO?2004/044022、WO?2004/041883和WO?2007/069037描述了在紙工業中使用聚丙烯酸陰離子共聚物，用于制備或涂布紙；聚丙烯酸類陰離子共聚物含有至少一種具有單羧酸官能度的陰離子烯鍵式不飽和單體和至少一種具有聚(C_2-4-氧化烯)官能度的非離子烯鍵式不飽和單體。它們據說可作為分散劑，作為提高光亮度活化的試劑，作為保水劑，作為粘度和光澤增強劑用于紙涂料。

盡管上述聚合物在紙涂料組合物中起到數種不同的作用，但是它們并不能表現出充分的增稠能力，而紙涂料的制備通常需要加入流變改性劑(增稠劑)來及時地調節它們的粘度。典型的可用流變改性劑是羧甲基纖維素，羥丙基瓜爾膠，羥丙基甲基纖維素，黃原膠，ASA聚合物(“堿可溶脹性乳液”(Alkali?Swellable?Emulsion)聚合物)或HASE聚合物(疏水改性的堿可溶脹性乳液(Hydrophobically?modified?Alkali?Swellable?Emulsion)聚合物)。

在本領域中，有利的是找到紙涂料添加劑和流變改性劑的穩定配方，它們可以在單獨一種產品中結合制備紙涂料組合物所需的大部分功能。但是不幸的是，數種流變改性劑和上述親水性紙涂料聚合物之間的相互作用常常造成混合物的穩定性和/或它們性能的下降。

依據US?2010/0184897，一種含親水性聚乙氧基化梳型(甲基)丙烯酸聚合物和普通丙烯酸類增稠劑的水性制劑被宣稱是穩定的，并且能保持兩種組分的性質，前提是該梳型聚合物被部分中和，使得所述制劑的pH在5.5-6.8之間。該水性制劑可有利地作為添加劑用于紙涂料組合物。

US?2010/0184897的方案存在以下缺點：它需要中和步驟，但是如同本領域技術人員熟知的，乳液聚合物的中和是嚴峻的挑戰，尤其是在工業規模上，必需非常仔細地進行，這是因為中和有可能導致聚合物在乳液中凝結，形成膠凝顆粒，或者導致乳液只能短期穩定。而且，該方法非常耗時。

目前，我們發現一種水性聚合物組合物，其包含聚(環氧乙烷)含量高于50重量％的親水性水溶性聚合物和特定的聚丙烯酸類增稠劑，該聚丙烯酸類增稠劑通過含有具有磺酸基的不飽和單體的單體混合物聚合而得到，所述水性聚合物組合物在很寬的pH范圍內是穩定的，不需要進行任何pH校正。本發明的聚合物組合物在電解質存在下表現出高穩定性，具有良好的增稠和保水性，并且同時作為光澤增強劑用于紙涂料組合物；使用上述水性聚合物組合物制備的紙涂料具有良好的穩定性，并且使被涂布的紙具有良好的可印刷性和極佳的光澤。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種水性聚合物組合物，其包含：