[发明专利]化学组合物与方法

说明书

本发明涉及含可热膨胀微球的含水淤浆，其制备方法，其用于生 产纸张或非织造织物的用途，和生产纸张或非织造织物的方法.

含热塑性聚合物壳和在其内捕获(entrapped)的推进剂的可膨胀 的热塑性微球以商品名商购且在许多不同的应用中用作发 泡剂。

在这种微球中，推进剂通常是沸腾温度不高于热塑性聚合物壳软 化温度的液体。一旦加热，推进剂蒸发，增加内压，与此同时壳软化， 从而导致微球显著的膨胀.膨胀开始时的温度被称为T_start，而达到最 大膨胀时的温度被称为T_max.可膨胀的微球以各种形式，例如以干燥的 自由流动的颗粒，以含水淤浆或者以部分脱水的湿饼形式市售.

可在推进剂存在下，通过聚合烯键式不饱和单体，生产可膨胀的 微球。可在例如美国专利3615972、3945956、5536756、6235800、 6235394和6509384以及在EP486080中找到各种可膨胀的微球及其生 产方法的详细说明.

可膨胀微球的一个重要的应用是造纸，正如在例如美国专利 3556934和4133688、JP专利2689787、国际专利申请PCT/2004/000835 和在，“World Pulp & Paper Technology 1995/96，The International Review for the Pulp & Paper Industry”p.143- 145中所述。

在一些应用，例如造纸或者非织造织物的生产中，有利的是添加 含水淤浆形式的微球。然而，已发现，尤其在储存或者运输一段时间 之后，难以提供其中微球没有在不可接受的程度上沉降的稳定的淤浆。

本发明的目的因此是提供含可膨胀微球的高稳定性的含水淤浆。

本发明另一目的是提供生产堆积密度低的纸张或者非织造织物的 方法。

本发明的一个方面涉及一种含水淤浆，它包括增稠剂以及含热塑 性聚合物壳和在其内捕获的推进剂的可热膨胀的微球，所述淤浆的pH 为至少约2.5，优选至少约3，且包括pKa在实际pH的约±1pH单位， 优选至少约±0.5pH单位内的缓冲液.在该情况下，缓冲液的pKa 大于1，它们中的至少一种应当在上述规定的范围内。最优选pH为最 多约10，尤其最优选最多约6，例如约2.5-约10或约3-约6。

已发现，许多类型增稠剂的效率依赖于pH，和若淤浆的pH在所 需范围以外，尤其若pH太低，则许多类型的聚合物增稠剂将劣化。也 已发现，在含可膨胀热塑性微球的含水淤浆内，pH并不总是稳定的， 而是可以变化的，这是由从微球中释放的物质，例如残留的单体或其 降解产物导致的。现已发现通过包括其pK_a接近于淤浆pH的缓冲液， 可克服这一问题，这可通过包括单独的缓冲液，通过选择聚合物增稠 剂同时还充当具有以上规定的合适pK_a的缓冲液，或者这些中的一种 或更多种的结合来实现.视需要可通过添加任何合适的酸或碱物质， 例如盐酸、乙酸、碱金属氢氧化物、氨水或类似物来调节淤浆的pH 达到希望值。

缓冲液优选在至少约±1pH单位，更优选至少约±0.5pH单位， 最优选至少约±0.2pH单位的pH内，以足以稳定淤浆的用量存在。 缓冲液的确切用量取决于所使用的物质，且可例如是约0.5-约5wt％， 最优选约1％-约3wt％。

可使用具有合适pK_a的任何无机或有机缓冲液。所有缓冲液可以 是酸、碱或其盐，例如碱金属盐或者任何其它金属盐形式.

有用的缓冲液的实例包括无机物质，例如碳酸氢盐、磷酸二氢盐， 碳酸氢盐和磷酸氢盐的无机衍生物，及其混合物，其中尤其优选碳酸 氢盐和磷酸二氢盐。