低泡沫N,N＇-二烷基苹果酰胺湿润剂制造技术

本发明专利技术提供水基组合物，特别是涂料、油墨、缓冲溶液、粘合剂、农用和电子清洗组合物，该组合物通过加入降低表面张力量的如下结构的苹果酸的Ｎ，Ｎ’－二烷基酰胺，表现出降低的平衡表面张力：其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］为Ｃ４－Ｃ１０的烷基，且Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］中至少之一是支链化的Ｃ４－Ｃ１０的烷基。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低泡沫N，N’-二烷基苹果酰胺湿润剂                     
本专利技术涉及二烷基苹果酰胺用来降低水基体系中表面张力的用途。                     
技术介绍
在水性涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液和农用制剂中，降低水表面张力的性能极为重要，因为在实际制剂中降低表面张力可增强基体的润湿性。在水基体系中表面张力的降低通常是通过加入表面活性剂实现的。由加入表面活性剂所导致的性能特性包括增强的表面覆盖、更少的缺陷和更均匀的分布。当含水体系静止时，平衡表面张力性能是表面活性剂降低含水体系表面张力能力的重要量度。传统的非离子表面活性剂，如烷基酚或脂肪醇乙氧基化物和环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)共聚物，以及阴离子表面活性剂，如二烷基磺基琥珀酸钠，具有良好的平衡表面张力性能。但是，许多这些表面活性剂是起泡沫的，这可能导致在诸如涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用制剂、电子化学药品、洗涤制剂以及其它应用中出现问题，即泡沫可能引起表面缺陷、粘着性差和操作困难。另外，阴离子表面活性剂会造成制成的涂层具有水敏感性。除了开发高性能表面活性剂之外，在工业中还需要具有改善环境特性的表面活性剂。对环境的关注导致了与环境兼容的表面活性剂作为其实可行的替代品的使用增加。另外，较差的产品，如烷基酚乙氧基化物(APE)表面活性剂的使用已经减少了。这一部分是因为APE表面活性剂不良的环境特性，如不完全生物降解和对它们可能起内分泌仿制品作用的怀疑。对高性能、生态友好的表面活性剂的需求已经激发了在开发新的表面活性剂方面的努力。由这项工作，一族被称为烷基聚苷(APG)表面活性剂的新表面活性剂已经出现，其作为传统表面-->活性剂的易于生物降解、环境友好的替代品。这些物质可能起泡沫，因而不适用于许多涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子化学药品以及洗涤应用，在这些应用中泡沫的产生是不合要求的。因此，不仅希望得到表现出极好降低表面张力能力和低泡沫的表面活性剂，而且强烈期望这种新表面活性剂是对环境友好的。另外，由于对环境友好的表面活性剂的发展具有实际意义，一个基本的特征将是这些新表面活性剂不仅具有上述所希望的性能特性，而且它们来自于自然存在的化合物或它们合成的同等物。在如涂料、油墨、粘合剂、农用制剂、电子化学药品和洗涤应用中，降低表面张力的重要性在本领域中得到了很好的评价。当人们想湿润低能量或被污染的基体时，降低水介质的表面张力而不产生泡沫的能力是关键。在1990年英国剑桥：皇家化学学会D.R.Karsa编辑的《水基涂料用的添加剂》(Additives for Water-based Coatings)第1-29页，J.C.Padget的题为“水基涂料用添加剂—一位聚合物化学家的观点”(Additives for Water-based Coatings-A PolymerChemist，s View)的文章中，强调了为了在诸如塑料和油性钢这样的低能量材料上得到湿润，表面活性剂在降低含水体系表面张力的重要性。在图表印刷艺术中，众所周知表面活性剂降低水介质的表面张力，从而有助于在诸如塑料、铜版纸、涂层卡片纸板和金属薄片这样的较低能量基体上印刷，并有助于湿润颜料以产生分散。在1990年MarcelDekker股份有限公司的《在分散中：表征、试验和测量》(InDispersions：Characterization，Testing，and Measurement)中，有完整的一章涉及可湿性和降低表面张力以使空气从小颜料颗粒周围转移并允许在颜料表面湿润和扩散的必要性的课题。人们知道表面活性剂起到湿润剂的作用，用来浸湿胶印中印刷版的疏水区域(R.Kubler，″Printing Ins，″in Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，Vol.A22，1993，pp.143-156)，以及某些表面活性剂已有益于减少曲面印刷和轮转凹版印刷术印刷油墨的油墨缓冲剂中泡沫的产生(R.W.Bassemir，et al.″Inks，″in Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，4th Edition，Vol.14，pp.482-503)。-->另外，半导体制造业的要求已导致了对光刻胶显影剂制剂用的高性能表面活性剂和湿润剂的需求。由于线性特征缩至更小的尺寸，并且光刻胶基体材料变得事实上更脂肪性(即较低的表面能量)，越来越多的显影剂水溶液是用降低表面张力的试剂来配制。由于向更大的晶片尺寸发展，所以对这些显影剂的另外要求是低泡沫。当所谓喷射搅拌技术用于使用显影液时，其中该显影剂被喷射到越来越大的区域时，这一点尤其重要。即使在采用搅拌或浸渍技术的情况下，在向光刻胶表面散布溶液期间，夹带的微小泡沫可以导致缺陷。在电子学工业中采用水处理介质的其它应用也得益于良好的湿润和低泡沫。根据1998年J.R.Sheats和B.W.Smith编辑，Marcel Dekker股份有限公司的Microlithography，Science and Technology，第551-553页，氢氧化四甲铵(TMAH)是在用于显影光刻胶的碱性水溶液中的可选择的化学药品。向TMAH水溶液中加入表面活性剂以减少显影时间和浮渣并改善表面湿润。苹果酸(2-二羟基丁二酸)的酰胺的几个例子是已知的，也称其为苹果酰胺。L-苹果酸作为主要酸天然地存在于许多水果中，这些水果包括苹果、柿子、榅桲和西瓜。它被美国食品与药品管理局分成GRAS类(一般被认为是安全的)，并通常用作食品酸化剂。L-苹果酸工业上是采用在角叉胶中固定的黄色短杆菌细胞由水合甲酸制备的。外消旋形式即DL-苹果酸也是已知的。它通过马来酸在高温和高压下发生水合制备的。在该文献中，苹果酸酰胺是已知的。但是，苹果酰胺降低水介质中表面张力的能力还未被研究或认识到。Proceedings of the Oklahoma Academy of Science，1972，52，pp.66-69，Dermer and George，公开了通过苹果酸酯与伯胺反应制备一些苹果酰胺的方法。基于乙基、异丙基、环己基、羟乙基和苄基胺的苹果酰胺被分离出并被表征。DE4424533 A1公开了寡羟基二羧酸衍生物，其包括某些来自于脂肪烷基胺的苹果酰胺，并作为护肤品中的合成阻挡层类脂。US5359129公开了许多苹果酸衍生物，具体地包括月桂基苹果酰胺的乙酸酯，以及采用该组合物处理牛皮癣的方法。US5776494公开了二—和三—羧酸的烷基酰胺在非水性药物组合物-->中作为胶凝剂的用途。                      
技术实现思路
本专利技术提供含有有机或无机化合物的水基组合物，特别是含水有机涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子清洗组合物，该组合物通过加入有效量的苹果酸的N，N’-二烷基酰胺而具有降低的表面张力，其中，苹果酸的N，N’-二烷基酰胺称为苹果酰胺，结构式如下：其中R1和R2为C4-C10的烷基，且优选R1和R2中至少其中之一是支链化的C4-C10的烷基。采用威廉米悬片法，在25℃，在水中不超过5wt％的浓度，苹果酰胺的水溶液显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将水基组合物涂料施加到一个表面以部分或全部地涂覆该表面的方法，该组合物含有无机或有机化合物和有效量用于降低该组合物平衡表面张力的表面活性剂，改进包括采用下面结构的苹果酸的Ｎ，Ｎ’－二烷基酰胺作为表面活性剂：＊＊＊其中Ｒ↑［１］和 Ｒ↑［２］为Ｃ４－Ｃ１０的烷基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-3-29 09/8203971.一种将水基组合物涂料施加到一个表面以部分或全部地涂覆该表面的方法，该组合物含有无机或有机化合物和有效量用于降低该组合物平衡表面张力的表面活性剂，改进包括采用下面结构的苹果酸的N，N’-二烷基酰胺作为表面活性剂：其中R1和R2为C4-C10的烷基。2.如权利要求1所述方法，其中R1和R2中至少之一是支链化的C4到C10的烷基。3.如权利要求1所述方法，其中所述水基组合物选自含水有机涂料、油墨、粘合剂、缓冲溶液、农用和电子清洗组合物，所述二烷基苹果酰胺为水基组合物的0.001-20wt％。4.如权利要求3所述方法，其中按照威廉米悬片法，在25℃，在水中不大于5wt％的浓度，二烷基苹果酰胺的水溶液显示小于52达因/厘米的平衡表面张力。5.如权利要求1所述方法，其中所述R1和R2相同。6.如权利要求5所述方法，其中所述R1和R2是支链化的C4烷基。7.如权利要求5所述方法，其中所述R1和R2是支链化的C5烷基。8.如权利要求5所述方法，其中所述R1和R2是支链化的C8烷基。9.如权利要求5所述方法，其中所述烷基为异丁基。10.如权利要求5所述方法，其中所述烷基为异戊基。11.如权利要求7所述方法，其中所述烷基为2-乙基己基。12.一种含水组合物，其包括在水中的无机化合物，该无机化合物为无机矿或颜料，或有机化合物，该有机化合物为颜料、可聚合单体、低聚树脂、聚合树脂、洗涤剂、除草剂、杀虫剂、杀菌剂、或植物生长改进剂，和有效量用于降低组合物表面张力的下面结构的苹果酸的N，N’-二烷基酰胺：其中R1和R2为C4-C10的烷基，且R1和R2中至少之一是支链化的C4-C10的烷基。13.如权利要求12所述含水组合物，其中按照威廉米悬片法，在25℃，在水中≤5wt％的浓度，二烷基苹果酰胺的水溶液显示小于52达因/厘米的平衡表面张力，所述二烷基苹果酰胺为含水组合物的0.01-10wt％。14.如权利要求12所述含水组合物，其中所述R1和R2是支链化的C4烷基。15.如权利要求12所述含水组合物，其中所述R1和R2是支链化的C5烷基。16.如权利要求12所述含水组合物，其中所述R1和R2是支链化的C8烷基。17.如权利要求12所述含水组合物，其中所述R1和R2是C5-C10支链化的烷基。18.如权利要求14所述含水组合物，其中所述烷基为异丁基。19.如权利要求15所述含水组合物，其中所述烷基为异戊基。20.如权利要求16所述含水组合物...

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