[发明专利]粘合剂水分散体和它在多层纸生产中的用途

说明书

本发明涉及粘合剂水分散体和涉及使用所述粘合剂水分散体生产有改进层强度和层间强度的多层纸、薄纸板和纸板箱的方法。

多层纸由相同或不同组成的纸浆混合物通过伏辊(couching)压出湿纸幅(wet paper web)来获得。基本上，多层包装纸或纸板箱的质量取决于这些材料的内部强度，然而，在各层纸之间界面区域的内聚力表现为弱点。因此，经常使用粘合淀粉或淀粉衍生物来改进层强度和层间强度。然而，当在贮存和进一步处理过程中接触主剪切力、热或增加的湿度时，即使以该方式生产的产品也可能失去稳定性，以及材料可能发生断裂。

迄今为止，天然或改性淀粉以水分散体形式作为粘合剂喷涂到纸层上或之间，在造纸机的干燥段进行凝胶化，从而完成各层的粘结。然而，以这种方式获得的层强度和层间强度经常是有限的，尤其在随后的加热处理中在其中淀粉粘结发生完全或部分不可逆的变脆的那些情况下。根据F.Andruchovici和R.Wilken,PTS-Verlag Munich,1994,PTS-Forsehungsbericht,PTS-FB 09/93,19页，天然淀粉的使用是不利的，这是基于天然淀粉由于它的流变学特性(高粘度)只能以低固体含量使用，同时阳离子淀粉的单独使用从成本考虑也是不利的。

根据EP-B-310,078，以凝胶化颗粒状淀粉为基础的具有稳定粘度的粘合剂组合物用于瓦楞薄纸板的生产，淀粉与碱性反应的聚合增稠剂，如丙酮-甲醛树脂一起以水分散体的形式使用。

用于生产瓦楞薄纸板的浓缩淀粉胶水可从DE-A-4 401 529中获知，它包括离子表面活性剂以降低它的粘度。

根据EP-B-415,385，通过用凝胶温度为35-55℃的非胶化淀粉颗粒的淤浆喷涂湿纸幅来获得纸和薄纸板的表面和湿纸幅的强度及抗撕裂性能，该淤浆预先通过在80-150℃的温度下加热原料淀粉，尿素和磷酸或磷酸酯的混合物0.5-5小时来获得。

其它纸上胶剂可从EP-A-742,316中获知，该类试剂包括优选用不饱和二羧酸或酸酐酯化的阳离子淀粉。

这些众所周知的粘合剂仅能以高技术投入来生产，而且粘合效果对于许多应用是不充分的。

同样，如在Japan Tappi Journal 49,318-323(1995),No.2中由K.Sato所述那样，在喷涂中使用聚丙烯酰胺代替淀粉用作增强剂是不适宜的。另外，使用溶液形式的产品，在喷射之后它不仅留在纸幅的表面，而且会渗透到其里面。

此外，生产耐磨损装饰层压材料的方法可从EP-B-555,093中获知，其中将氧化铝颗粒和高分子量阳离子保留剂如聚丙烯酰胺的水淤浆涂敷在纸材料的最上面的湿表层(wet layer)，然后进行进一步普通的纸生产工艺。

EP-B-606,431描述了用于涂敷薄纸板的组合物，它含有也能与颜料一起涂敷的阳离子淀粉和乙酸乙烯酯聚合产品。然而，众所周知，与生产多层纸本身相比，纸片材料的层压牵涉其它要求。

因此，本发明目的是提供粘合剂分散体，它能使具有改进性能，尤其具有增强的层强度和层间强度的多层纸容易生产。

上述目的通过提供根据本发明的粘合剂水分散体来完成，它含有：

A)0.1-10wt％，优选2-6wt％的分散形式的粘合剂聚合物，相对于分散体总重量，

B)0.1-100重量份，优选0.1-20重量份，更优选0.1-10重量份的至少一种阴离子或阳离子聚电解质，相对于100重量份的组分A)，和

C)0-50重量份，优选0.1-30重量份，更优选0.1-20重量份的至少一种摩尔质量在200-100,000g/mol范围的聚亚烷基二醇，相对于100重量份的组分A)。

使用至少一种天然或合成粘合剂聚合物，优选多糖，任意改性多糖，蛋白质，和/或聚乙烯醇作为组分A)，该聚合物以分散形式存在于上述分散体中，即没有被加热到它的凝胶化温度之上。

尤其优选使用淀粉，改性淀粉，纤维素醚如羧甲基纤维素，聚乙烯醇，藻酸盐，蛋白质如明胶蛋白，酪蛋白，和/或瓜耳胶粉作为粘合剂聚合物。然而，淀粉和/或淀粉衍生物因经济理由而优选。