TWI532895B - 氫化烷基烯酮二聚物之組合物及用途 - Google Patents

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Description

氫化烷基烯酮二聚物之組合物及用途
本申請案主張2012年11月8日申請之美國臨時申請案第61/723,960號之權利，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
現所揭示及主張的發明概念係關於一種用於紙張或紙板應用中之組合物。更具體言之，現所揭示及主張的發明概念係關於一種藉由烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物之氫化或部份氫化製得的組合物(統稱為H2-AKD)。現所揭示及主張的發明概念亦係關於一種在與紙漿混合在一起或作為塗料施加於紙張或紙板上時可提升該紙張及紙板之耐水性及耐水蒸汽性，同時維持良好可再回收性及可再製漿性之組合物。
紙製品常常經施膠或塗覆以形成對抗氣體(諸如水分蒸氣)及液體(諸如水、油及油脂)之屏障。在儲存及運輸期間，經蠟塗覆的紙張及紙板被廣泛用於保護新鮮水果、蔬菜、魚肉及禽肉。除充當屏障以外，該塗料亦可使該紙張或紙板在濕潤或潮濕儲存條件下強化及硬化。
施加至紙張及紙板之蠟塗料組合物係紙漿及造紙工業中所熟知。塗料蠟通常具有含約20至約40個碳原子之烴鏈及約40攝氏度(℃)至約85℃之熔點。石蠟及微晶蠟係兩種此類常用於經塗覆的紙張及紙板應用中之蠟。此等材料之典型實例包括如(例如)美國專利案第 3,058,871號(Davis等人)；第2,859,110號(Sanford)及第3,021,252號(Hill等人)中所列之天然及/或合成蠟。
有四種常用於將蠟塗料施加至紙張及紙板之方法。一種用於以低蠟添加量(小於5重量%)塗覆之方法使用預製的水性蠟乳液。該蠟乳液可添加至造紙機濕部、施膠壓榨機或機外塗覆機。在另外三種方法(簾幕式塗覆、蠟浸漬及階疊式塗覆(cascade coating))中，塗料通常係作為熔融蠟，以塗覆板之至少3重量%之添加量施加。簾幕式塗覆機將薄蠟層施加於紙張或紙板之一側上。
基於經塗覆的紙張或紙板之總重量計，典型添加量係介於約5%至約15%蠟之範圍內。經蠟浸漬的紙張或紙板係藉由使紙板通過充滿熔融蠟之輥隙而製得。由於其低表面張力及施加於該輥隙中之壓力，蠟均勻地透過紙張或紙板。經浸漬紙張或紙板之蠟添加量介於經塗覆的紙張或紙板之總重量之約12%至約20%之範圍內。將階疊式蠟塗料(Cascade wax coatings)施加至瓦楞紙板之經切割、膠合、修整部份(例如組合襯板/瓦楞芯紙(corrugated medium)/襯板)。使一部份瓦楞紙板在熔融蠟流下通過，從而完全塗覆該紙板之凹槽及外表面。階段式塗料之蠟添加量可介於經塗覆的紙張或紙板之總重量之約20%至約50%之範圍內。
已發現，通常難以在不污染紙漿及造紙機的情況下有效分離出存在於或浸漬於經塗覆的紙張及紙板中之蠟。在再製漿期間，熔融或半熔融蠟會黏附在紙漿纖維及再製漿設備上。若不自紙漿纖維中分離出來，則殘餘蠟會在再回收紙張或紙板中形成缺陷，並沉積於造紙機上。因此，經蠟塗覆的盒子無法再回收；必須將其等自可再回收盒子中分離出來，並燒掉或用於填埋，由此會增加處理成本並產生環境問題。
已提出數種自再回收紙張及紙板移除蠟之方法。美國專利案第 3,058,871號(Davis等人)及美國專利案第2,703,754號(Myers)揭示藉由溶劑萃取塗料自紙漿分離出熱熔型塗料。此外，Myers教示藉由乳化作用及溶劑萃取之組合分離紙漿及塗料材料。在美國專利案第3,055,791號(Elias)中，使用固體吸收劑以試圖回收紙漿，而在美國專利案第3,021,252號(Hill等人)及美國專利案第2,859,110號(Sanford)中，塗料係機械地自纖維中分離出。美國專利案第3,822,178號(von Koeppen等人)；美國專利案第2,614,922號(Hope)；美國專利案第2,859,110號(Sanford)；及美國專利案第2,959,513號(Savage)揭示再回收經蠟塗覆的紙張之步驟，其包括將塗料顆粒懸浮於熱水性系統中。所有上文所引用的專利案係以引用的方式併入本文中。
亦已表明，在再製漿期間添加分散劑可增進藉由機械方法移除蠟。然而，此等途徑在經濟上並不可行，因為不論蠟之存在量如何，該方法需要以昂貴的化學添加劑處理全部再回收紙漿配料。
雖然此等方法中有一些已取得商業成功，但需要可以最小資本投入而得以為造紙工業所採用之更一般解決方案。在用於紙張及紙板之蠟塗料中使用脂肪酸及其他有機羧酸係揭示於美國專利案第3,629,171號中(Kremer)。最近，E.L.Back,「Corrugated Paperboard Project Researches Self-Dispersing Wax,」Tappi Journal，第74卷，第4期，第37-38頁，1992年7月；J.Michelman,「Method of Dispersing Wax from a Hot Melt Wax-coated Paper」，美國專利案6,273,993，2001年8月14日；及Fuller等人，「Recyclable Wax-coated Container」，美國專利案5,539,035，1996年7月23日；建議將脂肪酸或其他分散劑併入蠟塗料調配物中以簡化再製漿及再回收。
美國專利申請案第07/907,173號(Michelman)描述將「潛分散劑」添加至蠟塗料中。Fuller等人，「Recyclable wax-coated container」，美國專利案5,539,035，1996年7月23日，描述由石蠟、脂肪酸及相容 性疏水聚合物添加劑(諸如聚乙烯丙烯橡膠)之混合物製得之可再製漿蠟塗料。Hassan等人，「Repulpable wax」，美國專利案6,811,824，2004年11月2日，揭示用於紙張及紙板之可再製漿耐水塗料，其係基於氫化三脂肪酸甘油酯。
Narancic等人，「Method of Repulping Repulpable and Recyclable Moisture Resistant Coated Articles」，美國專利案6,416,620，2002年7月9號，描述添加無機礦物填料以增進蠟塗料之可再製漿性。Narancic等人教示，將脂肪酸或界面活性劑添加至蠟塗料中可導致處理設備產生腐蝕問題，並降低塗料對水及水蒸汽之耐受性。
理論上，蠟塗料之再製漿添加劑當與寬廣範圍添加量之蠟在物理上相容。為簡化處理，其應當具有接近商業蠟塗料之熔點。此外，該添加劑不應負面地影響該蠟塗料之耐水性及耐水蒸汽性。所得可再製漿蠟塗料應在產品儲存及運輸期間會遇到之濕潤(中性pH)、潮濕及高溫條件下長期保持其耐水性及耐水蒸汽性。例如，經蠟塗覆的紙板之標準「熱帶」水分蒸氣傳輸速率(MVTR)測試係在約38℃及90%相對濕度下進行。還有，理想的蠟再製漿添加劑應基於可再生原材料。
出於再回收目的，經蠟塗覆的紙張或紙板應可在不進行大規模資本投入下於紙張製造商可輕易獲得的pH及溫度下再製漿。為使再製漿設備上之沉積最少，經蠟塗覆的紙張或紙板應在低於蠟熔點之溫度下再製漿。最後，任何添加劑及/或蠟均不應對塗覆、再製漿或造紙設備造成腐蝕問題。
當前組合物之氫化烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物(統稱為H2-AKD)提供若干超過相關技術之優勢。Back、Michelman及Fuller描述之脂肪酸、陰離子界面活性劑及陽離子界面活性劑在經蠟塗覆的紙張及紙板儲存及運輸期間所遇到之中性pH條件下係親水性鹽。類似地，先前技術中所述非離子界面活性劑具有親 水性及水可混溶性。添加此等親水性材料不可避免地會降低蠟塗料之耐水性。因為產品在運輸及儲存期間所遇到的溫暖潮濕條件，所以Hassan所述的塗料(其主要由甘油三酯組成)不可能在此等條件下長期抵抗微生物生長。
相比之下，H2-AKD在最終使用條件下係疏水，且可以提升可再製漿性所需的濃度直接添加至蠟中而不損及塗料之耐水性及耐水蒸汽性。此外，由於H2-AKD係非極性疏水性蠟，因此其對塗料或造紙設備不具腐蝕性。
如下文所述，低至總塗料之5重量%之H2-AKD添加量可提升蠟塗料之可再製漿性。另外的優勢在於，H2-AKD係基於可再生脂肪酸原材料。
所主張的其他目標、優勢及特徵將闡釋於接下來的說明中，且部份將在細查下文後為熟習此項技術者所知曉或可藉由實踐該技術而習得。藉助隨附申請專利範圍(包括其功能等效項)中具體指出的組合物及方法可認識到並達到當前所揭示及主張的發明概念之目標及優勢。
圖1說明用於烷基烯酮二聚物之氫化及水解之一種可行機制。
圖2說明一種可行的烷基烯酮二聚物水解機制。
圖3說明所得氫化烯酮二聚物或烯酮多聚物之一般化學結構。
圖4說明經水解氫化的烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物之一般化學結構。
圖5說明各種再製漿程度，其係藉由拿各樣品與一系列再製漿標準進行比對而量化。
按照本發明，提供包含式I之組合物：
其中R係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R1係含有2至34個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R2係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；其中R、R1及R2可視情況獨立地包含環狀官能團；且n為0至6之整數。
因此，根據本發明，具有式I中所示一般結構之潛分散劑係藉由烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物(統稱為H2-AKD)之氫化製得。未經歷氫化之烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物及烯酮多聚物(統稱為AKD)當前被造紙工業用作內部及表面上膠劑。此等起始材料之一般化學結構可見於美國專利案第5,685,815號(Bottoroff)中。其他實例可見於美國專利案第6,175,022號(Brungardt)及美國專利案第6,207,258號(varnell)中，其中使用羧酸及二羧酸來製造烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物及烯酮多聚物(AKD)。
氫化反應具有減少附接至烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物之四員內酯環之碳對碳雙鍵之作用(參見圖1)。氫化亦具有減少附接至內酯環之烴鏈中之任一個碳對碳雙鍵之作用。所得氫化烯酮二聚物或烯酮多聚物之一般化學結構係顯示於式I中，其中「n」為0至6，可為0至3，且可為0。R1可含有2至34個碳原子且可為直鏈或分支鏈烷基，且可包含環狀官能團。R及R2之長度為至少6個碳原 子；可包含10至約22個碳原子長度；可為約10至約20個碳原子長度；且可為約12至約18個碳原子長度。R及R2係選自直鏈或分支鏈烷基，且亦可包含環狀官能團。
用以製造烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物起始物之羧酸可含有其他官能團(諸如，例如，酯、醚、三級胺及四級胺、碳對碳雙鍵及三鍵、酮、醛、脂族環及芳族環)及如美國專利案第6,175,022號中所述之任何官能團。亦應瞭解，本發明亦包含式I化合物之位置異構體(regio isomer)。亦應瞭解，本發明包含式II化合物之位置異構體。
所謂分散劑意指有助於將疏水性材料之不溶性小顆粒分離並分散於實質上水性環境中之物質。分散劑可與化學劑(諸如NaHCO3、Na2CO3及NaOH，其可改質存在於分散劑上之羧酸基團)組合使用。
另一目標係提供一種增加紙張及紙板之耐水性及耐水蒸汽性，同時保持可再回收性及可再製漿性之方法。當添加至紙張或紙板或作為塗料施加於紙張或紙板上時，包含H2-AKD或部份氫化的H2-AKD之組合物可增加紙張或紙板之耐水性及耐水蒸汽性。在下文中，當提及H2-AKD時，應瞭解，其可意指部份氫化的AKD。H2-AKD在正常最終用途、儲存及運輸條件下保持為疏水性蠟。當在再回收或再製漿期間將經H2-AKD處理的紙張或紙板曝露至熱水及鹼性條件下時，據信可反應形成陰離子皂。然後，該陰離子皂可分散於水中，並自纖維素紙漿分離出。
圖1及圖2中說明以H2-AKD所得到之經改良可再製漿性之一可行機制。市售AKD與水反應形成β-酮羧酸。β-酮羧酸在室溫下迅速失去CO2，從而形成蠟質疏水性酮。該蠟質酮預期無法增進蠟塗料之可再製漿性。然而，AKD之氫化產生具有反應性內酯環之疏水性蠟。該內酯環可在再製漿期間經歷水解，以形成穩定羧酸皂。該陰離子皂可輕 易分散於水中，並自纖維素紙漿分離出。
在式II中提供經氫化的烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物之水解類似物之一般化學結構。
其中R係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R1係含有2至34個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R2係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；其中R、R1及R2可視情況獨立地包含環狀官能團；且n為0至6之整數。
在式II中，「n」可為0至6；可為0至3；且可為0。R及R2係選自直鏈或分支鏈烷基，且亦可獨立地包含環狀官能團。R及R2之長度為至少6個碳原子；可包含10至約22個碳原子長度；可為約10至約20個碳原子長度；且可為約12至約18個碳原子長度。R1可包含2至34個碳原子，且可為直鏈或分支鏈烷基，且可視情況包含環狀官能團。
或者，H2-AKD蠟可併入習知蠟塗料中。H2-AKD之疏水性烴性質及其熔點(56℃)使其可與習知塗料蠟相容。例如，Paraflex®4797A(The International Group,Agincourt,Ontario,Canada)具有59℃之熔點。當將經H2-AKD/蠟塗覆的紙張或紙板曝露至鹼性再製漿條件下時，自H2-AKD所形成之陰離子皂有助於使習知蠟分散，從而使其較容易自纖維素紙漿分離出。
可與H2-AKD一起用以塗覆紙張及紙板之蠟係造紙技術中所知，且包括：石蠟、微晶蠟或者任何天然或合成蠟塗料組合物，但不限於植物蠟、動物蠟及石油衍生蠟。此等蠟之商業實例可自The International Group(Agincourt,Ontario,Canada)購得。當前用以塗覆紙張或紙板之蠟通常在其烴鏈中含有約20至約40個碳原子，且具有約30℃至約200℃之熔點；且可具有介於約40℃與約85℃之間之熔點。除蠟以外，該等調配物亦可包含提高塗料物理性質、降低成本及增進性能之可選擇的樹脂，諸如熱塑性聚合材料，例如烴類樹脂、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯及類似物。
H2-AKD或H2-AKD/蠟組合物可藉由用以將蠟塗料施加至紙張或紙板之任何方法施加，其包括(例如)作為乳液施加於簾幕式塗覆機、蠟浸漬機或階疊式塗覆機上。美國專利案第4,317,756號(Dumas等人)揭示用於製造烷基烯酮二聚物(AKD)之水性乳液之方法，然後可使用該水性乳液製造本發明之氫化組合物之乳液。
當單獨添加或與習知蠟組合添加時，H2-AKD/蠟組合物的添加量可在經塗覆的紙張或紙板總重量之約1%至約60%之範圍內。H2-AKD可在塗料組合物之約1重量%至約100重量%之範圍內；可在塗料組合物之約5重量%至約50重量%之範圍內；且可在塗料組合物之約15重量%至約25重量%之範圍內。應瞭解，綜觀整個說明書及申請專利範圍，除非另有說明，否則術語塗覆應理解為意指「塗覆」或「浸漬」。
另一目標係提供一種增加經塗覆的紙張或紙板之可再製漿性之方法。經H2-AKD或H2-AKD/蠟組合物塗覆的紙張或紙板可在約5至約14之pH下再製漿；可在約7至約12之pH下再製漿；且可在約9至約12之pH下再製漿。
經H2-AKD或H2-AKD/蠟組合物塗覆的紙張或紙板可在約20℃至 約100℃之溫度下再製漿；可在約30℃至約70℃之溫度下再製漿；且可在約40℃至約60℃之溫度下再製漿。經H2-AKD或H2-AKD/蠟組合物塗覆的紙張或紙板可在約50℃下再製漿。
雖然紙張與紙板並無嚴格區別，但紙板通常比紙張厚(通常超過0.25mm/0.010英寸或10點(point))。本發明組合物可與任何紙張或紙板一起使用。紙張及紙板類型及分類之實例可見於TAPPI方法-TIP 0404-36中，將其全文併入本文中。
以下實例意欲說明現所揭示及主張的發明概念。然而，希望此等實例為本發明之非限制性實施例。
實例
提供以下實例係為了說明本發明教示內容之代表性組合物之生產及活性，及說明其耐水性及耐水蒸汽性及在再回收及再製漿操作中之性能。熟悉此項技術者將瞭解，雖然以下實例中列出具體的試劑及條件，但此等試劑及條件並不限制本發明教示內容。
實例1-烷基烯酮二聚物之氫化
利用以下方法使Aquapel®364、烷基烯酮二聚物(AKD)(可自Ashland Water Technologies-Lexington,Kentucky得到)之樣品氫化：將25公克(g)烷基烯酮二聚物溶解於25g甲苯中。然後，連同2莫耳%碳載Pd觸媒(10%碳載鈀，可自Aldrich-Milwaukee Wisconsin得到)將該混合物負載於不鏽鋼帕爾(Parr)反應器中。以H2氣沖洗該反應器兩次，在600磅/平方英寸之H2氣壓下進行密封，及然後在室溫下攪拌18小時。反應完成後，將該混合物過濾，以移除Pd觸媒，並在真空下移除甲苯溶劑。分離出二十四公克所需的H2-AKD組合物。該H2-AKD組合物具有56℃之熔點。
實例2-紙板之製備
利用以下方法製得用於蠟塗料之紙板。將商業紙板切成2.5釐米 (cm)條帶，然後利用雙盤精磨機精磨成375毫升(mL)之加拿大標準游離度(Canadian standard freeness)(CSF)。將2.5重量% GPCTMD-15F(Grain Processing Corporation-Muscatine,Iowa)添加至精磨紙漿中。
利用類似於可在Western Michigan University in Kalamazoo，Michigan得到之試驗級造紙機由紙漿配料製得再回收紙板。將造紙紙漿之溫度設定為50℃。造紙pH固定為7.5。將以下添加劑添加至造紙機之濕部：0.5重量% Stalok®300陽離子澱粉(所有添加量均係基於紙漿配料，Tate and Lyle-London,United Kingdom)、0.05重量% Hercon®70烷基烯酮二聚物上膠劑乳液(Ashland Hercules Water Technologies-Lexington Kentucky)及0.0125重量% Perform®8713陽離子聚丙烯醯胺阻留助劑(Ashland Water Technologies-Lexington Kentucky)。將基重固定為160公克/平方米(g/m2)。將卷軸之紙頁含水量(Sheet moisture)控制為8%。
實例3-經蠟塗覆的紙板之製備
利用以下方法以Paraflex®4797A蠟(由International Group供應之商業階疊式蠟)塗覆實例2中所製得的再回收紙板。利用設定為80℃之熱水浴熔化200g Paraflex®4797A樣品。將再回收紙板切成6英寸x 6英寸的正方形。然後將該等正方形浸於熔融蠟中歷時5秒，移出，並容許在室溫下冷卻一小時。亦藉由相同方法製得含5%、10%、15%、25%、50%及100% H2-AKD之Paraflex®4797A塗料。H2-AKD係利用實例1中所述方法製得。在測試前，使該等經塗覆的樣品在85℃烘箱中固化30分鐘。蠟吸取量平均為經塗覆的紙板總重量之50%。
實例4-可再製漿性測試方法
利用以下方法測量未經塗覆的紙板、經Paraflex®4797A塗覆的紙板、經H2-AKD塗覆的紙板及實例3中所述之經H2-AKD/蠟塗覆的紙板之可再製漿性。
將342g等分式樣之水置於瓦林(Waring)摻合機中。將18g紙板樣品切成2.5cm x 2.5cm的正方形，並置於該摻合機中。使用裝配至該摻合器底部之電動機使刀片旋轉。該刀片係以「反」向旋轉，以避免以刀片之鋒利邊緣切割紙漿。將攪拌速率固定為1500轉數/分鐘(rpm)。使用1N硫酸(H2SO4)溶液將再製漿分散液調整為pH 5。使用NaHCO3(1000ppm)將再製漿分散液緩衝為pH 7。使用Na2CO3(1000ppm)將再製漿分散液緩衝為pH 9，及使用Na2CO3(1000ppm)及NaOH之混合物將再製漿分散液緩衝為pH 12。使用包裹在該摻合機外圍的電加熱套控制水溫。
每15分鐘取紙漿漿液樣品。再製漿程度係藉由將各樣品與圖5中所示一系列再製漿標準進行比對而量化。再製漿指標值「5」被認為在商業用途上係可接受的。
實例5-各種蠟/H 2 -AKD摻合物之可再製漿性
利用實例2及3中所述方法製備經Paraflex®4797A、H2-AKD及Paraflex®4797A/H2-AKD塗覆的紙板樣品。總蠟吸取量平均為經塗覆紙板重量之50%。在介於5至12範圍內之pH下，在40℃、50℃及60℃之再製漿溫度下使用實例4中所述方法測量可再製漿性(參見表1-3)。
經100% Paraflex®4797A蠟塗覆的紙板在低於其59℃熔點之溫度下之再製漿過程緩慢。經100% Paraflex®4797A蠟塗覆的紙板在低於其熔點之再製漿溫度下所得到之最高再製漿指標值僅為2.5(在50℃及pH 12下再製漿兩小時後測得)。將再製漿溫度增加至60℃(高於該蠟之熔點)可大大增加經100% Paraflex®4797A蠟塗覆的紙板之再製漿速率。然而，蠟在其熔點附近之再製漿溫度下變得黏稠並形成嚴重沉積，從而產生操作問題。
向Paraflex®4797A蠟添加H2-AKD可增進經蠟塗覆的板在整個再製漿pH範圍及所測試的溫度範圍內之可再製漿性。
增進程度(相對於100% Paraflex®4797A蠟)取決於再製漿pH及向該蠟所添加的H2-AKD之百分比。一般而言，H2-AKD或H2-AKD/蠟組合物之可再製漿性隨著pH自5增加至12而增進。在pH 12及50℃下，含至少15% H2-AKD之H2-AKD/Paraflex 4797A組合物在低於蠟熔點之溫度(再製漿溫度為50℃)下之再製漿過程很快。在H2-AKD添加量低至總蠟塗料之約5%至約10%下觀察到可再製漿性之增進。經H2-AKD及H2-AKD/蠟塗覆的紙板之可再製漿性亦隨著塗料中H2-AKD之百分比增加而增進。100% H2-AKD塗料之再製漿過程最快。在pH 12下，經100% H2-AKD塗覆的紙板在低至40℃之溫度下得到「可接受的」可再製漿性(可再製漿性指數為至少「5」)。
實例6-各種蠟/H 2 -AKD摻合物之耐水性
利用Tappi方法T441對經Paraflex®4797A、H2-AKD及Paraflex®4797A/H2-AKD塗覆的紙板進行三十(30)分鐘的柯布(Cobb)測試。結果顯示於表4中。對未經施膠或未經塗覆的紙板進行短時間或不到30分鐘的柯布施膠(數值超過300g/m2)。對經100% Paraflex®4797A蠟塗覆的紙板進行高水平的30分鐘柯布施膠(柯布施膠值小於5g/m2，柯布施膠值隨著耐水性上升而下降)。在Paraflex®4797A中高達25%之H2-AKD添加量下維持類似的柯布施膠水平。Paraflex®4797A中50%及100%的H2-AKD添加量得到介於15與35g/m2之間之30分鐘柯布施膠值，施膠水平比未經塗覆的對照樣品高得多。
使用Tappi方法T448對經Paraflex®4797A、H2-AKD及Paraflex®4797A/H2-AKD塗覆的紙板進行MVTR測試。該測試係在23℃及85%相對濕度下進行，為期五天。使用飽和溴化鉀溶液將測試室內之濕度控制為85%。結果顯示於表4中。MVTR結果顯示，未經塗覆的紙板對水分蒸氣傳輸之阻力極小或無阻力(MVTR超過500g/m2/天)。添加100% Paraflex®4797A塗料可將水分蒸氣傳輸速率減少至低於25g/m2/天。經Paraflex®4797A/H2-AKD塗覆的紙板在H2-AKD添加量高達50%下得到類似水平的水分蒸氣耐受性。經100%H2-AKD塗覆的紙板對水分蒸氣之耐受性水平略微更低。經100% H2-AKD塗覆的紙板具有比未經處理的紙板更高的水分蒸氣耐受性。
實例5及6中所述之可再製漿性、柯布施膠及MVTR結果說明，向商業蠟塗料添加H2-AKD可增進經塗覆板之可再回收性及可再製漿性，同時維持對水及水蒸汽之高水平耐受性。一般技術者在不脫離本發明教示內容之精髓及基本特性下將思及本文所述內容之變體、修改及其他實施(implementation)。因此，本發明意欲包括所有此等修改、 實施及其等效項。
本申請案中所引用的各參考文獻(包括書籍、專利案、公開申請案、期刊論文及其他出版物)係以全文引用的方式併入本文中。

Claims (26)

  1. 一種包含式I之組合物， 其中R係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R1係含有2至34個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R2係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；其中R、R1及R2可視情況獨立地包含環狀官能團；及n為1至6之整數，其中式I為烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物氫化或部份氫化後所得。
  2. 如請求項1之組合物，其中n為1至3之整數。
  3. 如請求項1之組合物，其中R及R2之長度為約10至約22個碳原子長度。
  4. 如請求項1之組合物，其中該組合物進一步包含至少一種蠟。
  5. 如請求項4之組合物，其中該至少一種蠟具有約30℃至約200℃之熔點。
  6. 如請求項4之組合物，其中該至少一種蠟為石蠟或微晶蠟。
  7. 如請求項1之組合物，其中該組合物進一步包含熱塑性聚合材料、烴類樹脂、聚醋酸乙二酯、聚乙烯或其任何組合。
  8. 如請求項3之組合物，其中R及R2之長度為約10至約20個碳原子長度。
  9. 如請求項3之組合物，其中R及R2之長度為約12至約18個碳原子長度。
  10. 如請求項5之組合物，其中該至少一種蠟具有約40℃至約85℃之熔點。
  11. 一種製造紙張及紙板之方法，其包括：a)提供根據包含式I之組合物之組合物： 其中R係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R1係含有2至34個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R2係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；其中R、R1及R2可視情況獨立地包含環狀官能團；n為1至6之整數；及式I為烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物氫化或部份氫化後所得；b)以紙漿材料接觸該a)之組合物；c)形成紙張或紙板；及d)視情況將該式I組合物施加至該紙張或紙板表面。
  12. 如請求項11之方法，其中形成該紙張或紙板，並將該a)之組合物施加至所形成的紙張或紙板表面。
  13. 如請求項11之方法，其中該組合物另外包含至少一種蠟。
  14. 如請求項11之方法，其中該組合物進一步包含熱塑性聚合材料、烴類樹脂、聚醋酸乙二酯、聚乙烯或其任何組合。
  15. 一種如請求項11之方法所生產之紙張或紙板。
  16. 一種增加紙張或紙板之可再製漿性之方法，其包含：提供紙張或紙板；向該紙張或紙板表面施加包含式I之組合物： 其中R係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R1係含有2至34個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；R2係長度為至少6個碳原子之分支鏈或直鏈烷基；其中R、R1及R2可視情況獨立地包含環狀官能團；且n為1至6之整數；及將該紙張或紙板再製成漿，其中式I為烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物或烯酮多聚物氫化或部份氫化後所得。
  17. 如請求項16之方法，其中該式I組合物另外包含至少一種蠟。
  18. 如請求項16之方法，其中該組合物進一步包含熱塑性聚合材 料、烴類樹脂、聚醋酸乙二酯、聚乙烯或其任何組合。
  19. 如請求項16之方法，其中再製漿pH為約5至約14。
  20. 如請求項16之方法，其中再製漿溫度為約20℃至約100℃。
  21. 如請求項16之方法，其中該式I組合物佔該組合物總重量之約1%至100%。
  22. 如請求項16之方法，其中該式I組合物佔該組合物總重量之約15%至約25%。
  23. 一種藉由一方法製得之經塗覆的紙張或紙板，該方法包括：a)提供紙張或紙板；及b)將如請求項1之組合物施加至該紙張或紙板表面。
  24. 如請求項23之經塗覆的紙張或紙板，其中如請求項1之組合物之R及R2之長度為約10至約20個碳原子長度。
  25. 如請求項23之經塗覆的紙張或紙板，其中如請求項1之組合物之R及R2之長度為約12至約18個碳原子長度。
  26. 如請求項23之經塗覆的紙張或紙板，其中如請求項1之組合物進一步包含至少一種具有約40℃至約85℃之熔點之蠟。
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