用于纸制品的涂层的包含烃蜡和二烷基醚的水基蜡分散体制造技术

本发明专利技术涉及用于纸制品的涂层的包含烃蜡和二烷基醚的水基蜡分散体，其用途，用其来涂覆纸制品的方法以及涂覆的印刷纸制品。

Water based wax dispersions containing paraffin and two alkyl ether for coating of paper products

The invention relates to water based wax dispersions containing hydrocarbon wax and two alkyl ethers for the coating of paper products, their uses, methods for coating paper products, and coated printed paper products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纸制品的涂层的包含烃蜡和二烷基醚的水基蜡分散体
本专利技术涉及用于纸制品的涂层的包含烃蜡和二烷基醚的水基蜡分散体，其用途，用其涂覆纸制品的方法以及涂覆的印刷的纸制品。
技术介绍
在印刷以后涂覆或涂漆纸制品以增加滑动性以及降低磨损和摩擦。这样的处理罩光油产生罩光油(overprintvarnish)，其有助于减少由进一步处理可能会出现的对印刷纸表面的任何负面影响。该处理还用来改善纸张的整体光泽。罩光油组合物特别应用于使用胶版印刷技术产生的宣传册、广告印刷品或包装袋的制造。罩光油的目的是印后在处理期间保护印刷面以及由于额外水平的光泽而提升其外观。用来整理和调节印刷纸的罩光油可以是油基或水基的，并且基于UV交联的聚合物、漆(lacquer)或蜡。自从在二十世纪七十年代开发水基油墨，水基罩光油已越来越多地在印刷过程以后应用于胶印印刷机。至今仍然经常使用水基罩光油。US3985932描述了在水基纸涂层中蜡的使用。根据公开内容，可以通过使用硬蜡，尤其是具有高于80℃的熔点以及小于50μm的粒径的费-托蜡(Fischer-Tropschwax)，来获得纸张涂层添加剂。建议蜡为通常用作润滑剂的硬脂酸钙的替代物，以及用以改善印刷纸的光泽和亮度。此外，这些年来开发了胶版印刷机的安装工程并且适用于施加水基油墨和罩光油。通过从双辊系统到擦拭室机器的改变，清漆的涂布变得更加均匀，清漆的剂量准确度改善，并且可以施加另外的颜料(例如，珠光或金属颜料)。EP0930161B1教导使用特殊网纹辊在纸上涂布10至30％硅酮、硅酮蜡或蜡乳液作为罩光油，其提供均匀和充分的纸张涂覆，不显示斑点并且减少蜡沉积物的形成。经常与水基罩光油相关的最大缺点是低耐热性、由于在表面上的染料残留物的拒油性导致的不均匀涂覆以及在多层之间的附着力不足。可替换产品如硅油基乳液是昂贵的，不产生可靠的光泽并具有高沉积倾向，其可以阻挡印刷机中的涂覆辊，从而使得耗时的清洁操作是必要的。因此，本专利技术的目的是克服上述不足，并提供水基蜡配方用于表面固化具有改善性能的纸和印刷产品。出乎意料地发现，含有二烷基醚的水基蜡配方可以满足这些需求。在现有技术中，二烷基醚，尤其是Sasol的醚(二己基(C6)、二辛基(C8)和二癸基(C10))被提及为脱模剂、消泡剂和添加剂，用于各种其他应用(DE102004056786)。DE4237501A1描述了在金属表面处理中二烷基醚，尤其是二辛基醚，作为矿物油的替代物。制备的5％含水乳剂的油相含有大于50wt.-％二烷基醚和其它成分(例如脂肪醇乙氧基化物)。该乳剂用于金属的防腐涂层并具有与橡胶密封垫的良好的材料相容性。EP0635342A1公开了脱模乳剂，用于分开混凝土与模具，其使用2至3重量份的二烷基醚。示例性的组合物由145份水、35份棕榈仁脂肪酸丁酯、13份二己基醚、9份的月桂醇和1份的椰子脂肪酸二乙醇酰胺组成。WO2010018017A2描述了长链(C8至C50)二烷基醚在粉状材料组合物(灰浆、油灰、胶水结合等)中的应用。醚在组合物中起粉末粘结剂的作用而没有不利地影响其他性能如功效、稳定性和强度。DE19854531A1要求保护用于固体洗涤剂的消泡剂颗粒，除硅酮之外，其还含有二烷基醚(C6至C22)作为消泡剂，并且提及二烷基醚的有利的粉末结合性能和最小化硅酮涂料的缺点如粘性的能力。DE10133399A1描述了基于蜡的组合物，其可以用作用于化妆品的基底，但也可以用于卫生纸巾的浸渍和润湿。除蜡组分之外，配方还含有二烷基醚作为油相的组分以及小于10wt.-％的水。优选的实施方式由以下组成：1-50wt.-％的至少一种二烷基醚，0.1-5wt.-％的至少一种活性物质，1-10wt.-％的至少一种油，0.1-10wt.-％的至少一种乳化剂，5-90wt.-％的蜡组分以及0-5wt.-％水。DE102005005176A1描述了油包水乳液，其包含固体二烷基醚和/或碳酸二烷基酯，用于化妆品应用。油和蜡组分提及为液体油相的部分，其是乳剂的连续相。根据此参考文献，优选的二烷基醚是饱和、直链的C12-C22二烷基醚，如双十八烷基醚(C18H37-O-C18H37)。二烷基醚用来增加乳剂的粘度。引用的现有技术文件均没有描述或建议在蜡乳剂或分散体中使用二烷基醚来获得均匀的纸张涂层。因此，本专利技术的目的是提供蜡分散体，其通过如现代胶版印刷机可顺滑地施加于纸张表面，并且当施加于纸制品的印刷面时，产生均匀的纸张涂层，其对表面提供良好的光泽和保护。
技术实现思路
发现包含以下的蜡分散体：a)分散相，其包含：-至少一种烃蜡以及-至少一种二烷基醚；b)连续相，相对于蜡分散体的总重量，包含大于50wt.％的水；以及c)至少一种表面活性剂在纸制品，尤其是印刷纸制品的表面处理中具有有利的性质。根据本专利技术的纸制品是在包括以下的过程中产生的材料：将湿润的纤维，通常为源自木材、碎布或草的纤维素纸浆汇集在一起，并将它们干燥成最终形状。纸制品可以用于在其上的书写和/或印刷。此外，它们被广泛用作包装材料并且包括卡纸板和瓦楞纸板。其中，上述蜡分散体显示在纸制品上改善的润湿性、低起泡倾向以及在印刷机的辊上减少的沉积。涂覆有本专利技术的蜡分散体的印刷纸制品显示改善的磨损稳定性和更高的光泽。在优选的实施方式中，相对于蜡分散体的总重量，蜡分散体包含50至95wt.-％水，更优选65至75wt.-％水。具体实施方式根据本专利技术的烃蜡在物理上被定义为优选具有40℃或以上的冻凝点(congealingpoint)并且通常在50至90℃，在特殊情况下至多达200℃下熔融而没有分解的组合物。根据本专利技术的烃蜡是包含大于99％的氢和碳原子的蜡，优选包含大于99.8％的氢和碳原子且最优选仅由氢和碳原子组成。相对于蜡分散体的总重量，烃蜡可以以5至30wt.-％、优选15至20wt.-％的浓度存在，并且可以是基于石油的石蜡、合成费-托蜡或聚烯烃蜡或它们的混合物，其独立地优选具有依据DINISO2207的40至110℃、更优选40至90℃以及最优选50至70℃的冻凝点。蜡分散体的相对较低的烃蜡含量改善其用水的可稀释性。分散体可以包含非离子或阳离子表面活性剂或两者。相对于蜡分散体的总重量，非离子表面活性剂可以以2至10wt.-％、优选6至8wt.-％的浓度存在，并且优选是醇的乙氧基化物或丙氧基化物或两者，更优选羰基合成醇(oxo-alcohol)乙氧基化物。独立地，醇基团优选地含有8至24个碳原子、更优选10至18个碳原子以及2至20、更优选4至12的乙氧基化程度。非离子表面活性剂改善蜡分散体之后在辊和纸上的可涂布性并减小乳剂的粒径。低粒径会改善均匀的薄涂层并允许在纸张施加以前用水进一步稀释。相对于蜡分散体的总重量，阳离子表面活性剂可以以1至3wt.-％、优选1.5至2wt.-％的浓度存在，并且优选是质子化的N-烷基二胺或具有至少一个烷基基团的季铵化合物，并且更优选质子化的N-烷基-丙二胺，其中烷基基团含有6至24个、优选10至18个碳原子。阳离子表面活性剂增加蜡分散体对纸纤维的大部分负表面电荷的亲和力，从而显示良好的润湿和涂布性能。另外，这样的蜡分散体对纸张表面施加抗静电效果。相对于蜡分散体的总重量，二烷基醚可以以1至1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜡分散体，包含a)分散相，包含：‑至少一种烃蜡以及‑至少一种二烷基醚；b)连续相，相对于所述蜡分散体的总重量，包含大于50wt.％的水；以及c)至少一种表面活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.10 EP 15158484.41.一种蜡分散体，包含a)分散相，包含：-至少一种烃蜡以及-至少一种二烷基醚；b)连续相，相对于所述蜡分散体的总重量，包含大于50wt.％的水；以及c)至少一种表面活性剂。2.根据权利要求1所述的蜡分散体，其特征进一步在于以下特征中的一种或多种：-所述蜡分散体包含5至30wt.-％的所述烃蜡、优选15至20wt.-％的所述烃蜡；-所述蜡分散体包含1至10wt.-％的所述二烷基醚、优选4至6wt.-％的所述二烷基醚；-所述蜡分散体包含50至95wt.-％的水、优选65至75wt.-％的水；-所述蜡分散体包含2至10wt.-％的所述表面活性剂、优选6至8wt.-％的所述表面活性剂；所有重量比是相对于所述蜡分散体的总重量。3.根据权利要求1或2所述的蜡分散体，其中，彼此独立地a)所述烃蜡与所述二烷基醚的重量比是2:1至4:1、优选2.8:1至3.4:1；b)所述烃蜡和所述二烷基醚一起占所述蜡分散体的总重量的10至50wt.-％、优选15至30wt.-％。4.根据前述权利要求中任一项所述的蜡分散体，其中，所述烃蜡选自由基于石油的石蜡、合成费-托蜡、聚烯烃蜡以及它们的组合组成的组中的一种或多种。5.根据前述权利要求中任一项所述的蜡分散体，其中，所述烃蜡具有根据DINISO2207的40至110℃、优选40至90℃以及更优选50至70℃的冻凝点。6.根据前述权利要求中任一项所述的蜡分散体，其中，所述二烷基醚具有下式R1-O-R2，并且其中R1和R2各自独立地是脂肪族、脂环族或芳香族烃残基，优选直链或支链脂肪族烃残基，各自具有6至32个碳原子、优选6至12个碳原子，并且独立地，优选R1等于R2并且选自己基、辛基或癸基残基的组，更优选R1和R2是辛基残基。7.根据前述权利要求中任一项所述的蜡分散体，其中，所述分散相包含23℃下的固体颗粒，并且优选地单个颗粒各自包含所述至少一种二烷基醚和所述至少一种烃蜡的混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的蜡分散体，其中，所述表面活性剂是至少一种非离子表面活性剂或至少一种阳离子表面活性剂或两者。9.根据权利要求8所述的蜡分散体，其中，所述非离子表面活性剂是醇乙氧基化物或醇丙氧基化物或两者，优选羰基合成醇乙氧基化物。10.根据权利要求8所述的蜡分散体，包含1至3wt.-％的所述阳离子表面活性剂、优选1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·施瓦尔伯，乌尔里希·施奈德，托马斯·哈斯，奥利弗·赫尔佐克，
申请(专利权)人：萨塞耳蜡有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE