氫化烷基烯酮二聚體的組合物和用圖
【專利說明】氫化烷基烯酮二聚體的組合物和用途
[0001] 本申請要求于2012年11月8日提交的美國臨時專利申請US61/723,960的優先 權，其全部內容在此援引加入。
【背景技術】
[0002] 現在將要描述的和所要求保護的本發明的概念涉及用于紙張或紙板應用中的組 合物。更具體而言，現在將要描述的和所要求保護的本發明的概念涉及通過烷基烯酮二聚 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（統稱為仏-AKD)。現在 將要描述的和所要求保護的本發明的概念還涉及當與紙漿混合在一起或作為涂料施加于 紙張或紙板上時提升該紙張和紙板的耐水性和耐水蒸氣性，同時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。在儲存和運輸期間，蠟涂布的紙張和紙板被廣泛用于保護新鮮水果、蔬菜、魚肉及禽肉。 除充當屏障以外，該涂層亦可加強和加固在潤濕或潮濕的儲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中所熟知的。涂料蠟典 型地具有含有約20至約40個碳原子的烴鏈及約40攝氏度（°C)至約85°C的熔點。石 蠟和微晶蠟為在涂布的紙張和紙板應用中所常規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專利舊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% )來涂布的方法使用預制的水性蠟乳液。所述蠟乳液可被添加至造紙機濕部、施膠 壓榨機或機外涂布機。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%的添加量進行施涂。簾幕涂布機將 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 的紙張或紙板通過使紙板經過充滿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，蠟會均勻地透過紙張或紙板。經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，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] 已發現，通常難以在不污染紙漿和造紙機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，熔融或半熔融蠟會粘附在紙漿纖維和再制漿設備 上。如果不從紙漿纖維中分離出來，那么殘余蠟會在再回收紙張或紙板中形成缺陷，并沉積 于造紙機上。因此，經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，并燒掉 或填埋，由此會增加處理成本并產生環境問題。
[0008] 已提出數種從再回收紙張和紙板中去除蠟的方法。美國專利US3, 058, 871(Davis 等）和美國專利US2, 703, 754(Myers)公開了通過涂料的溶劑萃取，將熱熔性涂料與紙 漿分離。此外，Myers教導通過乳化作用和溶劑萃取的組合來分離紙漿和涂料材料。在 美國專利US3, 055, 791 (Elias)中，試圖使用固體吸收劑來回收紙漿，而在美國專利US 3, 021，252 (Hill等）和美國專利US2, 859, 110 (Sanford)中，將涂料與纖維機械分離。 美國專利US3,822，178(vonKoeppen等）、美國專利US2,614,922〇1(^6)、美國專利舊 2,859，110(Sanford)和美國專利US2,959,513(Savage)公開了再回收經蠟涂布的紙張的 方法，其包括將涂料顆粒懸浮于熱的水性系統中。所有上文所引用的專利通過援引加入本 文中。
[0009] 亦已表明，在再制漿期間添加分散劑可改善通過機械方法來去除蠟。然而，這些方 法在經濟上并不可行，因為不論蠟的存在量如何，該方法都需要用昂貴的化學添加劑處理 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成功，但仍然需要造紙工業可采用的具有最 小的資金成本的更加通用的解決方案。美國專利US3,629，171(Kremer)中公開了在用 于紙張和紙板的賭涂料中使用脂肪酸和其它有機羧酸。最近，E.L.Back，"Corrugated PaperboardProjectResearchesSelf-DispersingWax，"TappiJournal，第 74 卷，第 4 期，第 37-38 頁，1992 年 7 月；J.Michelman，"MethodofDispersingWaxfromaHot MeltWax-coatedPaper，" 美國專利US6,273, 993, 2001 年8 月 14 日；以及Fuller等， "RecyclableWax-coatedContainer"；美國專利US5, 539,035，1996 年 7 月 23 日建議將 脂肪酸或其它分散劑結合至蠟涂料配制物中以簡化再制漿和再回收。
[0011] 美國專利申請US07/907, 173 (Michelman)描述了將"潛在分散劑"添加至蠟涂料 中。Fuller等，"Recyclablewax-coatedcontainer"，美國專利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 制得的可再制衆賭涂料。]^88311等，"1^口11]^31316￥31"，美國專利113 6,811，824,2004年 11月2日公開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"；美國專利US6,416,620, 2002 年 7月 9 日描述了添加無機 礦物填料以提高賭涂料的可再制楽?性。Narancic等教導將脂肪酸或表面活性劑添加至賭涂 料中可導致處理設備產生腐蝕問題，并降低涂料對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當在很廣的添加量上與蠟物理相容。為 簡化處理，其應當具有接近商業蠟涂料的熔點。此外，添加劑不應負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在產品儲存及運輸期間會遇到的濕潤（中性pH)、 潮濕及高溫條件下長期保持其耐水性和耐水蒸汽性。例如，蠟涂布的紙板的標準"熱帶"濕 氣滲透率（MVTR)測試在約38°C和90%相對濕度下進行。而且，理想的蠟再制漿添加劑應 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可在不進行大規模資本投入下造紙商 可容易