作为可生物降解的表面活性剂的酒石酸二酯制造技术

本发明专利技术涉及了将一种水性组合物的涂料施涂到表面上以部分或完全涂覆该表面和干燥涂层的方法，其中该组合物中的含水介质含至少９０ｗｔ％水，所述组合物选自含水粘合剂、润湿溶液和农业组合物，并且含有０．００１－２０ｗｔ％的降低组合物的动态表面张力的表面活性剂，改进包括使用作为表面活性剂的以上结构式的酒石酸二酯。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及酒石酸二酯用以降低水性体系中表面张力的用途。
技术介绍
降低水的表面张力的能力在水性涂料、墨水、粘合剂、润湿溶液和农业配制料中是非常重要的，因为降低的表面张力转而增强了实际配制料对基材的润湿作用。水性体系中表面张力的降低一般通过添加表面活性剂来达到。从添加表面活性剂得到的性能属性包括增强的表面覆盖度、更少的缺点和更均匀的分布。当体系是静止时，平衡表面张力性能是重要的。然而，在动态条件下降低表面张力的能力在利用高表面形成速率的应用中是非常重要的。这种应用包括涂料的喷涂、辊涂和刷涂或者农业配制料的喷淋，或者高速凹版印刷或喷墨印刷。动态表面张力是提供表面活性剂降低表面张力和在这种高速施用条件下提供润湿作用的能力的一种量度的基本量。传统非离子表面活性剂，如烷基酚或醇乙氧基化物，以及环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)共聚物，具有优异的平衡表面张力性能，但一般具有低劣的动态表面张力降低性能。相反，某些阴离子表面活性剂，如二烷基磺基琥珀酸钠能提供良好的动态结果，但它们是易起泡沫的，并使涂装好的涂料具有水敏性。除了开发高性能表面活性剂以外，在工业上对具有改进的环保特性的表面活性剂也有相当的兴趣。对环境的关心使人们更多地使用环境相容性表面活性剂作为可行的替代选择。此外，不太理想的产品如烷基酚乙氧基化物(APE)表面活性剂的使用已经减少了。这部分归因子APE表面活性剂的低劣环境特性，如不完全生物降解，并怀疑它们有可能成为内分泌类似物。高性能、有利生态的表面活性剂的需求刺激了在新表面活性剂开发上的努力。表面活性剂的一个新家族(称为烷基聚糖苷(APG)表面活性剂)，从该项研究中出现了，作为普通表面活性剂的易生物降解、环境友好的替代物。然而，这些物质是起泡沫的，因此，不适合其中不希望产生泡沫的各种涂料、墨水、粘合剂和农业应用。而且，许多APG表面活性剂具有低劣的颜色特性，且是固体或糊状物。后一种性能使后处理复杂化，和需要形成含有大大低于100％活性成分的掺混物。因此，不仅需要获得表现优异表面张力降低能力和在动态应用条件下低发泡的表面活性剂，也高度希望这种新型表面活性剂是环境友好的，液体状的和浅色或无色的。表现良好的平衡和动态表面张力性能的表面活性剂需要是低发泡的，是有利于后处理的低粘度液体，具有浅色和淡气味特性，并在水性涂料、墨水、粘合剂、润湿溶液和农业配制料工业中可广泛采用的。此外，因为对开发环境友好的表面活性剂有很大的兴趣，本质属性是这些表面活性剂不仅具有前述理想的性能属性，而且可从天然化合物或它们的合成等同物得到或者拥有理想的生物降解和毒性性能。在诸如涂料、墨水、粘合剂、润湿溶液和农业配制料的应用中降低平衡和动态表面张力的重要性在本
中是广泛的认识。在水性涂料应用中低的动态表面张力是非常重要的。在文章Schwartz，J.“The Importance of Low Dynamic Surface Tensionin Waterborne Coatings”，Journal of Coatings Technology，1992年9月中论述了水性涂料中的表面张力性能和论述了在这种涂料中的动态表面张力。对几种表面活性剂评价平衡和动态表面张力。值得指出的是，低动态表面张力是水性涂料形成优级膜的重要因素。动态涂料施用方法需要具有低动态表面张力的表面活性剂，以防止诸如回缩、弧坑和发泡的缺点。农业产品的有效应用也高度取决于配制料的动态表面张力性能。在文章Wirth，W.；Storp，S.；Jacobsen，W.“MechanismsControlling Leaf Retention of Agricultural SpraySolutions”，Pestic.Sci.1991，33，411-420中，研究了在农业配制料的动态表面张力和这些配制料保留在叶子上的能力之间的关系。这些作者发现了保留值和动态表面张力之间的紧密相关，表现低的动态表面张力的配制料具有更有效的保留值。低动态表面张力在高速印刷中也是重要的，正如在文章“UsingSurfactants to Formulate VOC Compliant Waterbased Inks”，Medina，S.W；Sutovich，M.N.Am.Ink Maker 1994，72(2)，32-38中叙述的那样。在该篇文章中，陈述了平衡表面张力(ESTs)仅与静止的墨水体系相关。然而，EST值不是在其中使用墨水的动态、高速印刷环境中的工作性能的良好指示。动态表面张力是更适合的性能。该动态测量值是表面活性剂迁移到新产生的墨水/基底界面以在高速印刷过程中提供润湿作用的能力的指征。US5,098,478公开了包括水、颜料、非离子表面活性剂和用于非离子表面活性剂的增溶剂的水性墨水组合物。用于出版物凹版印刷的墨水组合物的动态表面张力必须被降低到大约25-40达因/厘米的水平，以确保不会遇到适印性的问题。US 5,562,762公开了水、溶解染料和有两个聚乙氧基取代基的叔胺的水性喷射墨水，低动态表面张力在喷墨印刷中是重要的。酒石酸(2，3-二羟基-丁二酸)的酯(也称tartrate，酒石酸酯)是已知的。酒石酸已经被利用来生产表面活性剂。EP0 258 814 B1公开了作为表面活性剂的下面结构式的羧基羟基酸的单、二或三酯 其中X＝CH2COOR”或H；Y＝OH或H；R，R’和R”＝H，碱土或碱金属，铵基或从醚化C6-C16烷基多糖或羟基C6-C16烷基多元醇得到的基团。Aratani等“Preparation and Properties of GeminiSurfactants From Tartric Acid”，Commun.Jorn.Com.Esp.Deterg.，1998，28，48通过从羟基的烷基化和所得到的酒石酸醚的羧基向亲水部分的转化从酒石酸制备阴离子表面活性剂。所研究的表面活性剂具有下面的结构式，其中R＝烷基，A＝CO2-M+，CH2OSO3-M+，CH2SO3-M+，CH2N+R3X-，M＝Na+或K+和X＝Cl，Br，I。 Ono，D.等“Preparation and Properties of Bis(sodiumcarboxylate)Types of Cleavable Surfactants Derived fromDiethyl Tartrate and Fatty Carbonyl Compounds”，J.Jpn.OilChem.Soc.1993，42，10公开了从酒石酸二乙酯和各种酮或醛得到的具有1，3-二氧戊环(dioxalane)的双(羧酸钠)表面活性剂。下面是这类表面活性剂的实例，其中R＝烷基和R′＝H或CH3。 JP62101671公开了含氧酸的C4-C18单或二酯作为书写工具用的水溶性墨水组合物的润滑剂的用途。实施例3表示含有酒石酸二丁酯的红色水溶性墨水。US3 824 303公开了在可收缩泡沫状用电前(pre-electric)的刮面洗液中的水醇介质中的C1-C4二酯润滑剂和表面活性剂。通过所公开的含有二酯润滑剂的洗液形成了稳定的泡沫，包括在数种建议的化合物之中的是酒石酸二乙酯和二异丁酯，虽然二者均没有在本文档来自技高网...

【技术保护点】
将一种水性组合物的涂料施涂到表面上以部分或完全涂覆该表面和干燥涂层的方法，其中该组合物中的含水介质含至少９０ｗｔ％水，所述组合物选自含水粘合剂、润湿溶液和农业组合物，并且含有０．００１－２０ｗｔ％的降低组合物的动态表面张力的表面活性剂，改进包括使用作为表面活性剂的以下结构式的酒石酸二酯：＊＊＊其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］是Ｃ↓［４］烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CS斯洛，KR拉斯拉，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[]