[发明专利]聚合物胶乳共混物及其应用

说明书

本文公开的是共混的胶乳分散体，其能够用作纸涂布组合物中的粘合剂。所述胶乳分散体包含具有1至13个碳原子的烷酸乙烯基酯和乙烯的第一共聚物；和(i)苯乙烯和丁二烯，(ii)苯乙烯、丁二烯和丙烯腈，或(iii)苯乙烯和丙烯酸单体的第二共聚物，其中第一共聚物和第二共聚物胶体地分散于包含表面活性剂的含水媒介中。含有该类型胶乳分散体粘合剂的纸涂布组合物优选地展示特别希望的涂布强度，所述涂布强度通过该组合物所提供的干燥引纸值来定量。

优先权要求

本申请要求2011年11月18日提交的U.S.临时申请No.61/561,480的优先权，通过援引将其全部并入。

发明领域

本发明涉及包含乙烯基酯/乙烯第一共聚物和第二共聚物的胶乳共混物，在用于纸涂布配制剂中的情况下，其优选展示增强的引纸(pick)强度。

发明背景

含颜料的纸涂布配制剂一般地包含含水的合成聚合物粘合剂分散体和颜料且可以含有一般用于纸涂布领域中的其它添加剂。分散体中的示例性聚合物粘合剂是乙酸乙烯酯共聚物(copolymer)和共聚体(interpolymer)，包括乙酸乙烯酯/乙烯(VAE)和乙酸乙烯酯/烷基丙烯酸盐/酯共聚物(copolymer)和共聚体(interpolymer)，和苯乙烯/丁二烯苯乙烯/丙烯酸盐/酯共聚物。所述共聚物(copolymer)和共聚体(interpolymer)还能够含有其它共聚单体比如共聚的烯型不饱和一羧酸或二羧酸或能够起交联剂作用的其它不饱和共聚单体。

例如，U.S.专利号4,395,499公开用于纸涂布的具有增加水保留性和稳定性的高强度颜料粘合剂。涂布组合物含有含水的合成聚合物胶乳，所述胶乳包含分散的乙烯基酯共聚物；聚烯型不饱和共聚单体，其可以是氰尿酸三烯丙酯，异氰尿酸三烯丙酯，马来酸二烯丙酯，富马酸二烯丙酯，二乙烯基苯或邻苯二甲酸二烯丙酯；烯型不饱和一羧酸或二羧酸共聚单体或其半酯；和任选地烷基丙烯酸盐/酯共聚单体。

虽然可获得这些各种类型的纸涂布粘合剂分散体，经涂布的纸和经涂布的纸板的生产者一直需要鉴定纸涂布分散体(也即纸涂布粘合剂)，在用于纸涂布组合物中将组合物施用至纸和纸板产品时，其提供增加的结合强度。最通常地，结合强度通过称为IGT抗掉毛性试验(pick test)的纸试验定量。在IGT抗掉毛性试验中，IGT值越高则粘合剂越强。

各种乳液聚合组分和技术能够影响结合强度，但是，通常已知基于乙酸乙烯酯的粘合剂(例如聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯-乙烯、乙酸乙烯酯-丙烯酸盐/酯和上文所讨论的基于乙酸乙烯酯的粘合剂)提供比更常使用的涂布粘合剂比如苯乙烯丁二烯和苯乙烯丙烯酸类更低的结合强度。为了补偿用这种基于乙烯基酯的粘合剂的纸涂布组合物所提供的更低的IGT抗掉毛性，需要更高的粘合剂水平，这当然影响用这些类型涂布粘合剂制成的涂布纸和纸板产品的盈利。此外，本领域技术人员还理解高粘合剂水平可以引起不利特性，例如减少的墨水吸收。

多年来，一些VAE共聚物和共聚物已被开发用于纸涂布应用。例如，U.S.专利号3,337,482公开纸涂布组合物，其含有颜料和包含乙烯、乙酸乙烯酯和烯型不饱和一羧酸或二羧酸比如丙烯酸或马来酸的共聚物的粘合剂分散体。‘482专利的粘合剂分散体通过共聚单体的乳液聚合用含有聚氧乙烯油烯基或月桂基苯基醚的非离子型乳化剂来制备。

U.S.专利号5,177,128公开纸涂布组合物，其含有与第二聚合物网络以分子水平相互缠结的第一聚合物网络。该方法牵涉制备第一聚合物分散体并将第二单体分散体与第一聚合物分散体混合。将分散体混合物聚合以提供与第二聚合物网络以分子水平相互缠结的第一聚合物网络。