專利名稱：無氣味的紙張涂層膠乳和含有該膠乳的紙張涂層組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紙張涂層膠乳和含有該膠乳的紙張涂層組合物，且更準(zhǔn)確地，涉及一種在紙張涂敷過程中無膠乳石化產(chǎn)品的惡臭的無氣味的紙張涂層膠乳和含有該膠乳的紙張涂層組合物。
背景技術(shù)：
一般而言，通過乳液聚合制備紙張涂層膠乳。該紙張涂層膠乳的聚合轉(zhuǎn)化率不到100％，其意味著膠乳中殘留未反應(yīng)的單體或揮發(fā)性有機(jī)化合物，從而在紙張涂敷過程中引起惡臭氣味并在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。
為了除去由紙張涂層膠乳中殘留的未反應(yīng)的單體和揮發(fā)性有機(jī)化合物產(chǎn)生的石化產(chǎn)品的惡臭，進(jìn)行二次聚合，其中，向已經(jīng)進(jìn)行反應(yīng)的膠乳中加入聚合引發(fā)劑以聚合未反應(yīng)的單體。在另一除臭法中，在真空條件下加入惰性氣體或蒸汽以蒸發(fā)未反應(yīng)的單體或揮發(fā)性有機(jī)化合物。
二次聚合具有揮發(fā)性有機(jī)化合物仍然殘留而沒有聚合的問題。上述的另一除臭法也具有巨大的能量消耗、需要額外設(shè)備和產(chǎn)生氣泡和凍凝的問題。如果這些方法連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)減小氣味，但是也會(huì)降低聚合生產(chǎn)率，且不會(huì)完全除去膠乳石化產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了克服常規(guī)技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種無氣味的紙張涂層膠乳，且更準(zhǔn)確地，在不降低聚合生產(chǎn)率或膠乳的穩(wěn)定性的情況下，提供一種無膠乳中殘留的未反應(yīng)單體和揮發(fā)性有機(jī)化合物引起的膠乳石化產(chǎn)品的惡臭氣味的紙張涂層膠乳，以及含有該膠乳的紙張涂層組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用上述涂層組合物涂敷的紙張。
技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種對(duì)于100重量份的苯乙烯-丁二烯膠乳，包含0.001～10重量份的環(huán)-寡糖化合物的紙張涂層膠乳。
本發(fā)明也提供了一種含有上述紙張涂層膠乳和無機(jī)色素的紙張涂層組合物。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用上述紙張涂層組合物涂敷的紙張。
下文詳細(xì)地描述本發(fā)明。
在研究去除從紙張涂層膠乳中殘留的未反應(yīng)的單體和揮發(fā)性有機(jī)化合物產(chǎn)生的石化產(chǎn)品氣味的方法的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)向已經(jīng)反應(yīng)的紙張涂層膠乳中加入環(huán)-寡糖化合物可以去除石化產(chǎn)品氣味，在該過程中，可額外包括香料，且通過證實(shí)用通過本發(fā)明的方法制備無氣味的紙張涂層膠乳涂敷的紙張的物理性質(zhì)與常規(guī)紙張一樣好或好于常規(guī)紙張的物理性質(zhì)進(jìn)一步完成本發(fā)明。
(a)紙張涂層膠乳本發(fā)明的紙張涂層膠乳是無氣味的，且通過向已經(jīng)反應(yīng)的苯乙烯-丁二烯紙張涂層膠乳中加入環(huán)-寡糖化合物而制備。
所述的苯乙烯-丁二烯膠乳可以96～99％的轉(zhuǎn)化率和40～55％的固體成分含量通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知為乳液聚合而制備。
環(huán)-寡糖化合物為包含疏水空穴的高分子有機(jī)化合物，其為選自包括如α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精和羥丙基-β-環(huán)糊精的環(huán)糊精環(huán)菊粉己糖(cycloinulohexose)、環(huán)菊粉庚糖(inuloheptose)、環(huán)菊粉辛糖(cycloinuloctose)、杯芳烴(calyxaren)和上述至少兩種的混合物的組。
對(duì)于100重量份苯乙烯-丁二烯膠乳，優(yōu)選包括0.001～10重量份的環(huán)-寡糖化合物，其為去除石化產(chǎn)品氣味且同時(shí)使紙張具有優(yōu)異打印性能的最佳含量。
含有環(huán)-寡糖化合物的紙張涂層膠乳可額外地包括香料。
所述的香料選自包括天然香料、合成香料、組合香料和至少兩種所述香料的混合物的組。
所述的天然香料包括從花、葉、果皮、樹脂、樹皮、果實(shí)、種子或根獲得的所有植物香料，和從麝鹿、抹香鯨、河貍或麝貓的性腺或表皮腺獲得所有動(dòng)物香料。
文中可能使用所有合成的香料。當(dāng)天然香料組分難于提取或產(chǎn)生非常小量時(shí)，合成香料通過分析和分離其香料并合成該組分而制備。
組合香料通過天然香料和合成香料組合而制備。
對(duì)于100重量份的苯乙烯-丁二烯膠乳，此種香料的優(yōu)選含量為0.0001～20重量份，其為去除石化產(chǎn)品氣味、并使膠乳穩(wěn)定及增強(qiáng)紙張的打印性能的最佳含量。
在20～40℃，向苯乙烯-丁二烯膠乳中加入環(huán)-寡糖化合物和香料，接著攪拌10分鐘并分散以得到紙張涂層膠乳。
(b)紙張涂層組合物本發(fā)明的紙張涂層組合物包括(a)的紙張涂層膠乳和無機(jī)色素。
(a)的紙張涂層膠乳可用作粘合劑。
所述的無機(jī)色素可以為選自包括如碳酸鈣、粘土、硅、鋁、鋅、鋯和鈦的無機(jī)化合物，以及淤漿型產(chǎn)物的組的一種或多種化合物。
對(duì)于100重量份的紙張涂層組合物，所述無機(jī)色素的優(yōu)選含量為50～99重量份。
所述的紙張涂層組合物可額外地包括增稠劑、潤滑劑、不溶粘料或熒光劑。
(c)涂敷紙張本發(fā)明的紙張用(b)的紙張涂層組合物涂敷。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)用且目前優(yōu)選的實(shí)施方式在下述實(shí)施例說明。
然而，應(yīng)該理解，考慮到本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)可進(jìn)行修改和改進(jìn)。
實(shí)施例1(a)紙張涂層膠乳的制備室溫向100重量份的轉(zhuǎn)化率為98％和固體成分含量為50％的苯乙烯-丁二烯紙張涂層膠乳中加入10重量份的β-環(huán)糊精，接著攪拌10分鐘并分散以制備紙張涂層膠乳。
(b)紙張涂層組合物的制備向13重量份(a)的紙張涂層膠乳中加入60重量份的一級(jí)粘土、40重量份的碳酸鈣和1.3重量份的淀粉。向該混合物中加入蒸餾水將涂層組合物中的固體成分含量調(diào)整為67.3％，以制備本發(fā)明的紙張涂層組合物。
(c)紙張的制備在下述條件下用(b)的紙張涂層組合物涂敷蠟紙，得到本發(fā)明的涂敷紙張。
涂敷棒涂，6號(hào)干燥烘箱，105℃，30秒砑光超級(jí)砑光機(jī)，80℃，100kg/cm，4m/min，2次蠟紙市售蠟紙(基重72gsm)實(shí)施例2對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入5重量份的β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例3對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入0.001重量份的β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例4對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入10重量份的羥丙基-β-環(huán)糊精代替β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例5對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入0.001重量份的羥丙基-β-環(huán)糊精代替β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例6對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入10重量份的γ-環(huán)糊精代替β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例7對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入0.001重量份的γ-環(huán)糊精代替β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例8對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入5重量份的β-環(huán)糊精和5重量份的松油-具有松木味的天然香料外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例9
對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入5重量份的β-環(huán)糊精和5重量份的Calone油-具有海味的合成香料外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例10對(duì)實(shí)施例1的紙張涂層膠乳的制備除了加入5重量份的β-環(huán)糊精和5重量份的歡沁(Pleasure)(雅詩蘭黛(Estee Lauder))-組合香料外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
比較例1除了不加β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
比較例2除了加入0.0005重量份的β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
比較例3除了加入20重量份的β-環(huán)糊精外，與實(shí)施例1描述的相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
對(duì)上述實(shí)施例和比較例中制備的無氣味紙張涂層膠乳、紙張涂層組合物和紙張的物理性質(zhì)進(jìn)行研究，且結(jié)果在表1中顯示。
*氣味試驗(yàn)-通過嗅覺進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，且分?jǐn)?shù)越低，性能越優(yōu)秀(1分-非常舒適，10分-非常難受)。為確定氣味去除效果是否延續(xù)，首先在制備膠乳后進(jìn)行氣味試驗(yàn)，且在室溫放置3天后再進(jìn)行氣味試驗(yàn)。
*低剪切粘度-用BF粘度計(jì)測定低剪切粘度。通過使用#3轉(zhuǎn)子以1分鐘60rpm測定涂敷溶液的粘度，并且值用cPs表示。
*高剪切粘度-用Hercules粘度計(jì)(KRK型，model KC-801C)以6600rpm(單位cPs)測定高剪切粘度。
*穩(wěn)定性-將制備的涂敷溶液60℃攪拌10分鐘。將制備的凝結(jié)物用#325篩網(wǎng)過濾，并用Maron檢測器測定穩(wěn)定性。單位為ppm。值越高，穩(wěn)定性越低。
*粘合強(qiáng)度-用RI打印機(jī)打印幾次后，通過肉眼觀察翹起(picking)的程度并用5分法評(píng)價(jià)。分值越高，粘合粘度越優(yōu)秀。使用粘性值為12、14和16的墨水。將得到的分?jǐn)?shù)平均。
*耐水性-通過使用融輥(molten roll)向RI打印機(jī)中加入水，隨后打印。與測定粘合強(qiáng)度所使用的相同的方式測定撕開的程度。使用粘性值為14的墨水，并在打印一次后測定耐水性。
*墨水干燥速度-用RI打印機(jī)打印后，觀察污跡并用5分法評(píng)價(jià)。分?jǐn)?shù)越高，墨水干燥得越快。
*墨水排斥性-向RI打印機(jī)中加入水，隨后打印。然后，測定墨水轉(zhuǎn)移。使用具有低粘性值的墨水以防止撕開。分值越高，墨水排斥性越高。
*紙張光澤-使用光學(xué)光澤計(jì)(HUNTER型，75°～75°)在涂敷紙張的不同部分測定紙張光澤，并將所得到的分?jǐn)?shù)平均。
*打印光澤-用RI打印機(jī)打印后24小時(shí)，與測定紙張光澤所使用的相同的方式測定打印光澤。
表1
如表1顯示，證實(shí)了通過向100重量份的苯乙烯-丁二烯膠乳中加入0.001～10重量份的環(huán)-寡糖化合物制備的實(shí)施例1～7的紙張涂層膠乳，和通過向苯乙烯-丁二烯膠乳中加入環(huán)-寡糖化合物和香料制備的實(shí)施例8～10的紙張涂層膠乳是無味的，并且也證實(shí)了含有上述膠乳的紙張涂層組合物以及用該紙張涂層組合物涂敷的紙張的物理性能是非常優(yōu)異的。
同時(shí)，證實(shí)了不包括，或只包括小量環(huán)-寡糖化合物的對(duì)比例1和2的紙張涂層組合物的物理性能處于相似水平，但是沒有觀察到除臭作用。含有過量環(huán)-寡糖化合物的對(duì)比例3的紙張涂層膠乳顯示優(yōu)異的除臭作用，但是如粘和強(qiáng)度和耐水性的較差的打印性能。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供了一種去除由膠乳中殘留的未反應(yīng)的單體和揮發(fā)性有機(jī)化合物在紙張涂敷過程中產(chǎn)生的氣味的紙張涂層膠乳，而沒有降低聚合生產(chǎn)率和膠乳穩(wěn)定性。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用含有本發(fā)明的紙張涂層膠乳的紙張涂層組合物涂敷的具有優(yōu)異打印性能的紙張。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述說明書中公開的概念和特定實(shí)施方式可容易地作為用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相同目的的修改或設(shè)計(jì)其它實(shí)施方式的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該理解，這些等同實(shí)施方式?jīng)]有背離所述權(quán)利要求書闡述的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種紙張涂層膠乳，其相對(duì)于100重量份的苯乙烯-丁二烯膠乳，包含0.001～10重量份的環(huán)-寡糖化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張涂層膠乳，其中所述的環(huán)-寡糖化合物為選自包括α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精、羥丙基-β-環(huán)糊精、環(huán)菊粉己糖、環(huán)菊粉庚糖、環(huán)菊粉辛糖和杯芳烴的組的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張涂層膠乳，其中相對(duì)于100重量份的苯乙烯-丁二烯膠乳，加入0.0001～20重量份的香料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙張涂層膠乳，其中所述的香料為選自包括植物香料、動(dòng)物香料、合成香料和其組合香料的組的一種或多種。
5.一種紙張涂層組合物，其含有權(quán)利要求1所述的紙張涂層膠乳和無機(jī)色素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紙張涂層組合物，其中相對(duì)于100重量份的紙張涂層組合物，包括50～99重量份的無機(jī)色素。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紙張涂層組合物，其中所述的紙張涂層組合物包括選自包括增稠劑、潤滑劑、不溶粘料和熒光劑的組的一種或多種添加劑。
8.一種用權(quán)利要求5所述的紙張涂層組合物涂敷的紙張。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紙張涂層膠乳和含有該膠乳的紙張涂層組合物，且更準(zhǔn)確地，涉及一種相對(duì)于100重量份的苯乙烯－丁二烯膠乳包含0.001～10重量份的環(huán)－寡糖化合物的紙張涂層膠乳，以及含有該膠乳的紙張涂層組合物。根據(jù)本發(fā)明，在沒有降低聚合生產(chǎn)率和膠乳穩(wěn)定性的情況下，可去除在涂敷過程中由膠乳中殘留的未反應(yīng)的單體和揮發(fā)性有機(jī)化合物產(chǎn)生的膠乳石化產(chǎn)品的氣味。因此，本發(fā)明提供了一種無氣味的紙張涂層膠乳，一種含有該紙張涂層膠乳和無機(jī)色素的紙張涂層組合物，以及一種用該紙張涂層組合物涂敷的紙張。
文檔編號(hào)D21H19/20GK101018910SQ200680000846
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者韓政洙, 韓章善, 崔浩烈, 梁承勛, 丁知相 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社