氢化烷基烯酮二聚体的组合物和用图
【专利说明】氢化烷基烯酮二聚体的组合物和用途
[0001] 本申请要求于2012年11月8日提交的美国临时专利申请US61/723,960的优先 权，其全部内容在此援引加入。
【背景技术】
[0002] 现在将要描述的和所要求保护的本发明的概念涉及用于纸张或纸板应用中的组 合物。更具体而言，现在将要描述的和所要求保护的本发明的概念涉及通过烷基烯酮二聚 体、烯基烯酮二聚体或烯酮多聚体的氢化或部分氢化制得的组合物（统称为仏-AKD)。现在 将要描述的和所要求保护的本发明的概念还涉及当与纸浆混合在一起或作为涂料施加于 纸张或纸板上时提升该纸张和纸板的耐水性和耐水蒸气性，同时维持良好的可再回收性及 可再制浆性的组合物。
[0003] 纸制品常常经施胶或涂布以形成抵抗气体例如湿气和液体例如水、油和油脂的屏 障。在储存和运输期间，蜡涂布的纸张和纸板被广泛用于保护新鲜水果、蔬菜、鱼肉及禽肉。 除充当屏障以外，该涂层亦可加强和加固在润湿或潮湿的储存条件下的纸张或纸板。
[0004] 施加至纸张和纸板的蜡涂料组合物为在纸浆和造纸工业中所熟知的。涂料蜡典 型地具有含有约20至约40个碳原子的烃链及约40摄氏度（°C)至约85°C的熔点。石 蜡和微晶蜡为在涂布的纸张和纸板应用中所常规使用的两种这样的蜡。这样的材料的 典型例子包括例如在美国专利旧3,058,871(〇3 ￥丨8等）山3 2,859，110(531^(^(1)和旧 3, 021，252 (Hill等）中所列的天然蜡和/或合成蜡。
[0005] 存在四种常用于将蜡涂料施加至纸张和纸板的方法。一种用于以低蜡添加量（小 于5wt% )来涂布的方法使用预制的水性蜡乳液。所述蜡乳液可被添加至造纸机湿部、施胶 压榨机或机外涂布机。在另外三种方法，即幕涂法、赌浸渍和阶式涂布（cascadecoating) 中，涂料典型地以熔融蜡的形式，以涂布板的至少3wt%的添加量进行施涂。帘幕涂布机将 薄蜡层施涂于纸张或纸板的一面上。
[0006] 基于涂布的纸张或纸板的总重量，典型的添加量为约5%至约15%的蜡。蜡浸渍 的纸张或纸板通过使纸板经过充满熔融蜡的辊隙而制得。由于其低表面张力及施加于辊隙 中的压力，蜡会均匀地透过纸张或纸板。经浸渍的纸张或纸板的蜡添加量为涂布的纸张或 纸板的总重量的约12%至约20%。将阶式赌涂料（Cascadewaxcoatings)施加至瓦愣纸 板的切割段、胶合段、修整段（例如组合面纸/瓦楞芯纸/面纸）。使一部份瓦楞纸板在熔 融蜡流下通过，从而完全涂覆纸板的棱及外表面。阶式涂料的蜡添加量可为涂布的纸张或 纸板的总重量的约20%至约50%。
[0007] 已发现，通常难以在不污染纸浆和造纸机的情况下有效分离出存在于或浸渍于涂 布的纸张和纸板中的蜡。在再制浆期间，熔融或半熔融蜡会粘附在纸浆纤维和再制浆设备 上。如果不从纸浆纤维中分离出来，那么残余蜡会在再回收纸张或纸板中形成缺陷，并沉积 于造纸机上。因此，经蜡涂布的箱不能再回收；它们必须从可再回收箱中分离出来，并烧掉 或填埋，由此会增加处理成本并产生环境问题。
[0008] 已提出数种从再回收纸张和纸板中去除蜡的方法。美国专利US3, 058, 871(Davis 等）和美国专利US2, 703, 754(Myers)公开了通过涂料的溶剂萃取，将热熔性涂料与纸 浆分离。此外，Myers教导通过乳化作用和溶剂萃取的组合来分离纸浆和涂料材料。在 美国专利US3, 055, 791 (Elias)中，试图使用固体吸收剂来回收纸浆，而在美国专利US 3, 021，252 (Hill等）和美国专利US2, 859, 110 (Sanford)中，将涂料与纤维机械分离。 美国专利US3,822，178(vonKoeppen等）、美国专利US2,614,922〇1(^6)、美国专利旧 2,859，110(Sanford)和美国专利US2,959,513(Savage)公开了再回收经蜡涂布的纸张的 方法，其包括将涂料颗粒悬浮于热的水性系统中。所有上文所引用的专利通过援引加入本 文中。
[0009] 亦已表明，在再制浆期间添加分散剂可改善通过机械方法来去除蜡。然而，这些方 法在经济上并不可行，因为不论蜡的存在量如何，该方法都需要用昂贵的化学添加剂处理 全部再回收的纸浆配料。
[0010] 虽然这些方法中有一些已取得商业成功，但仍然需要造纸工业可采用的具有最 小的资金成本的更加通用的解决方案。美国专利US3,629，171(Kremer)中公开了在用 于纸张和纸板的赌涂料中使用脂肪酸和其它有机羧酸。最近，E.L.Back，"Corrugated PaperboardProjectResearchesSelf-DispersingWax，"TappiJournal，第 74 卷，第 4 期，第 37-38 页，1992 年 7 月；J.Michelman，"MethodofDispersingWaxfromaHot MeltWax-coatedPaper，" 美国专利US6,273, 993, 2001 年8 月 14 日；以及Fuller等， "RecyclableWax-coatedContainer"；美国专利US5, 539,035，1996 年 7 月 23 日建议将 脂肪酸或其它分散剂结合至蜡涂料配制物中以简化再制浆和再回收。
[0011] 美国专利申请US07/907, 173 (Michelman)描述了将"潜在分散剂"添加至蜡涂料 中。Fuller等，"Recyclablewax-coatedcontainer"，美国专利US5, 539, 035,1996 年 7 月23日描述了由石蜡、脂肪酸和相容性疏水聚合物添加剂例如聚乙烯丙烯橡胶的混合物 制得的可再制衆赌涂料。]^88311等，"1^口11]^31316￥31"，美国专利113 6,811，824,2004年 11月2日公开了用于纸张和纸板的可再制浆耐水涂料，其基于氢化甘油三脂肪酸酯。
[0012] Narancic等，"MethodofRepulpingRepulpableandRecyclableMoisture ResistantCoatedArticles"；美国专利US6,416,620, 2002 年 7月 9 日描述了添加无机 矿物填料以提高赌涂料的可再制楽?性。Narancic等教导将脂肪酸或表面活性剂添加至赌涂 料中可导致处理设备产生腐蚀问题，并降低涂料对水和水蒸汽的耐受性。
[0013] 理想的是，用于蜡涂料的再制浆添加剂应当在很广的添加量上与蜡物理相容。为 简化处理，其应当具有接近商业蜡涂料的熔点。此外，添加剂不应负面地影响蜡涂料的耐水 性和耐水蒸汽性。所得可再制浆蜡涂料应在产品储存及运输期间会遇到的湿润（中性pH)、 潮湿及高温条件下长期保持其耐水性和耐水蒸汽性。例如，蜡涂布的纸板的标准"热带"湿 气渗透率（MVTR)测试在约38°C和90%相对湿度下进行。而且，理想的蜡再制浆添加剂应 基于可再生原料。
[0014] 出于再回收的目的，蜡涂布的纸张或纸板应可在不进行大规模资本投入下造纸商 可容易