氫化烷基烯酮二聚體的組合物和用圖
【專(zhuān)利說(shuō)明】氫化烷基烯酮二聚體的組合物和用途
[0001] 本申請(qǐng)要求于2012年11月8日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)US61/723,960的優(yōu)先 權(quán)，其全部?jī)?nèi)容在此援引加入。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在將要描述的和所要求保護(hù)的本發(fā)明的概念涉及用于紙張或紙板應(yīng)用中的組 合物。更具體而言，現(xiàn)在將要描述的和所要求保護(hù)的本發(fā)明的概念涉及通過(guò)烷基烯酮二聚 體、烯基烯酮二聚體或烯酮多聚體的氫化或部分氫化制得的組合物（統(tǒng)稱(chēng)為仏-AKD)?，F(xiàn)在 將要描述的和所要求保護(hù)的本發(fā)明的概念還涉及當(dāng)與紙漿混合在一起或作為涂料施加于 紙張或紙板上時(shí)提升該紙張和紙板的耐水性和耐水蒸氣性，同時(shí)維持良好的可再回收性及 可再制漿性的組合物。
[0003] 紙制品常常經(jīng)施膠或涂布以形成抵抗氣體例如濕氣和液體例如水、油和油脂的屏 障。在儲(chǔ)存和運(yùn)輸期間，蠟涂布的紙張和紙板被廣泛用于保護(hù)新鮮水果、蔬菜、魚(yú)肉及禽肉。 除充當(dāng)屏障以外，該涂層亦可加強(qiáng)和加固在潤(rùn)濕或潮濕的儲(chǔ)存條件下的紙張或紙板。
[0004] 施加至紙張和紙板的蠟涂料組合物為在紙漿和造紙工業(yè)中所熟知的。涂料蠟典 型地具有含有約20至約40個(gè)碳原子的烴鏈及約40攝氏度（°C)至約85°C的熔點(diǎn)。石 蠟和微晶蠟為在涂布的紙張和紙板應(yīng)用中所常規(guī)使用的兩種這樣的蠟。這樣的材料的 典型例子包括例如在美國(guó)專(zhuān)利舊3,058,871(〇3 ￥丨8等）山3 2,859，110(531^(^(1)和舊 3, 021，252 (Hill等）中所列的天然蠟和/或合成蠟。
[0005] 存在四種常用于將蠟涂料施加至紙張和紙板的方法。一種用于以低蠟添加量（小 于5wt% )來(lái)涂布的方法使用預(yù)制的水性蠟乳液。所述蠟乳液可被添加至造紙機(jī)濕部、施膠 壓榨機(jī)或機(jī)外涂布機(jī)。在另外三種方法，即幕涂法、賭浸漬和階式涂布（cascadecoating) 中，涂料典型地以熔融蠟的形式，以涂布板的至少3wt%的添加量進(jìn)行施涂。簾幕涂布機(jī)將 薄蠟層施涂于紙張或紙板的一面上。
[0006] 基于涂布的紙張或紙板的總重量，典型的添加量為約5%至約15%的蠟。蠟浸漬 的紙張或紙板通過(guò)使紙板經(jīng)過(guò)充滿(mǎn)熔融蠟的輥隙而制得。由于其低表面張力及施加于輥隙 中的壓力，蠟會(huì)均勻地透過(guò)紙張或紙板。經(jīng)浸漬的紙張或紙板的蠟添加量為涂布的紙張或 紙板的總重量的約12%至約20%。將階式賭涂料（Cascadewaxcoatings)施加至瓦愣紙 板的切割段、膠合段、修整段（例如組合面紙/瓦楞芯紙/面紙）。使一部份瓦楞紙板在熔 融蠟流下通過(guò)，從而完全涂覆紙板的棱及外表面。階式涂料的蠟添加量可為涂布的紙張或 紙板的總重量的約20%至約50%。
[0007] 已發(fā)現(xiàn)，通常難以在不污染紙漿和造紙機(jī)的情況下有效分離出存在于或浸漬于涂 布的紙張和紙板中的蠟。在再制漿期間，熔融或半熔融蠟會(huì)粘附在紙漿纖維和再制漿設(shè)備 上。如果不從紙漿纖維中分離出來(lái)，那么殘余蠟會(huì)在再回收紙張或紙板中形成缺陷，并沉積 于造紙機(jī)上。因此，經(jīng)蠟涂布的箱不能再回收；它們必須從可再回收箱中分離出來(lái)，并燒掉 或填埋，由此會(huì)增加處理成本并產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題。
[0008] 已提出數(shù)種從再回收紙張和紙板中去除蠟的方法。美國(guó)專(zhuān)利US3, 058, 871(Davis 等）和美國(guó)專(zhuān)利US2, 703, 754(Myers)公開(kāi)了通過(guò)涂料的溶劑萃取，將熱熔性涂料與紙 漿分離。此外，Myers教導(dǎo)通過(guò)乳化作用和溶劑萃取的組合來(lái)分離紙漿和涂料材料。在 美國(guó)專(zhuān)利US3, 055, 791 (Elias)中，試圖使用固體吸收劑來(lái)回收紙漿，而在美國(guó)專(zhuān)利US 3, 021，252 (Hill等）和美國(guó)專(zhuān)利US2, 859, 110 (Sanford)中，將涂料與纖維機(jī)械分離。 美國(guó)專(zhuān)利US3,822，178(vonKoeppen等）、美國(guó)專(zhuān)利US2,614,922〇1(^6)、美國(guó)專(zhuān)利舊 2,859，110(Sanford)和美國(guó)專(zhuān)利US2,959,513(Savage)公開(kāi)了再回收經(jīng)蠟涂布的紙張的 方法，其包括將涂料顆粒懸浮于熱的水性系統(tǒng)中。所有上文所引用的專(zhuān)利通過(guò)援引加入本 文中。
[0009] 亦已表明，在再制漿期間添加分散劑可改善通過(guò)機(jī)械方法來(lái)去除蠟。然而，這些方 法在經(jīng)濟(jì)上并不可行，因?yàn)椴徽撓灥拇嬖诹咳绾危摲椒ǘ夹枰冒嘿F的化學(xué)添加劑處理 全部再回收的紙漿配料。
[0010] 雖然這些方法中有一些已取得商業(yè)成功，但仍然需要造紙工業(yè)可采用的具有最 小的資金成本的更加通用的解決方案。美國(guó)專(zhuān)利US3,629，171(Kremer)中公開(kāi)了在用 于紙張和紙板的賭涂料中使用脂肪酸和其它有機(jī)羧酸。最近，E.L.Back，"Corrugated PaperboardProjectResearchesSelf-DispersingWax，"TappiJournal，第 74 卷，第 4 期，第 37-38 頁(yè)，1992 年 7 月；J.Michelman，"MethodofDispersingWaxfromaHot MeltWax-coatedPaper，" 美國(guó)專(zhuān)利US6,273, 993, 2001 年8 月 14 日；以及Fuller等， "RecyclableWax-coatedContainer"；美國(guó)專(zhuān)利US5, 539,035，1996 年 7 月 23 日建議將 脂肪酸或其它分散劑結(jié)合至蠟涂料配制物中以簡(jiǎn)化再制漿和再回收。
[0011] 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US07/907, 173 (Michelman)描述了將"潛在分散劑"添加至蠟涂料 中。Fuller等，"Recyclablewax-coatedcontainer"，美國(guó)專(zhuān)利US5, 539, 035,1996 年 7 月23日描述了由石蠟、脂肪酸和相容性疏水聚合物添加劑例如聚乙烯丙烯橡膠的混合物 制得的可再制衆(zhòng)賭涂料。]^88311等，"1^口11]^31316￥31"，美國(guó)專(zhuān)利113 6,811，824,2004年 11月2日公開(kāi)了用于紙張和紙板的可再制漿耐水涂料，其基于氫化甘油三脂肪酸酯。
[0012] Narancic等，"MethodofRepulpingRepulpableandRecyclableMoisture ResistantCoatedArticles"；美國(guó)專(zhuān)利US6,416,620, 2002 年 7月 9 日描述了添加無(wú)機(jī) 礦物填料以提高賭涂料的可再制楽?性。Narancic等教導(dǎo)將脂肪酸或表面活性劑添加至賭涂 料中可導(dǎo)致處理設(shè)備產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題，并降低涂料對(duì)水和水蒸汽的耐受性。
[0013] 理想的是，用于蠟涂料的再制漿添加劑應(yīng)當(dāng)在很廣的添加量上與蠟物理相容。為 簡(jiǎn)化處理，其應(yīng)當(dāng)具有接近商業(yè)蠟涂料的熔點(diǎn)。此外，添加劑不應(yīng)負(fù)面地影響蠟涂料的耐水 性和耐水蒸汽性。所得可再制漿蠟涂料應(yīng)在產(chǎn)品儲(chǔ)存及運(yùn)輸期間會(huì)遇到的濕潤(rùn)（中性pH)、 潮濕及高溫條件下長(zhǎng)期保持其耐水性和耐水蒸汽性。例如，蠟涂布的紙板的標(biāo)準(zhǔn)"熱帶"濕 氣滲透率（MVTR)測(cè)試在約38°C和90%相對(duì)濕度下進(jìn)行。而且，理想的蠟再制漿添加劑應(yīng) 基于可再生原料。
[0014] 出于再回收的目的，蠟涂布的紙張或紙板應(yīng)可在不進(jìn)行大規(guī)模資本投入下造紙商 可容易