用于水基增粘剂分散液的乳化剂制造技术

技术编号:1651540 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基于松香酸或其衍生物的阴离子型乳化剂,和所述乳化剂的制备方法。该乳化剂可用于制备就泡沫稳定性而言具有改善的性能的增粘剂分散液。因此,所述增粘剂分散液有利地用于能提供改善的粘合性和粘结性的水基粘合剂。该粘合剂可以用于任何表面种类上的标签、包装应用、地板粘合剂、路标、或者用于任何类型的水基带、阻透涂层或密封剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术一般地涉及乳化剂领域,并涉及其稳定分散液的制备。专利技术背景乳化剂(为了本专利技术之目的,这一术语要理为与“表面活性剂”这一术语是同义语)提供稳定性和防止乳化作用期间生成的微粒的凝结。乳化剂进一步防止最终分散液中微粒的凝结或附聚。由于其两性特征,乳化剂分子对油相和水相都有亲合力。结果,在油-水界面上存在的乳化剂分子与油相和水相中存在的分子之间存在着一种平衡。在本专利技术的范畴内,本专利技术乳化剂的官能度主要是在增粘剂分散液范围内讨论的。然而,要理解的是,本专利技术乳化剂可以容易地用来降低粘度和/或改善任何其它想得到的分散液的乳化。相关先有技术的描述US 2,194,429涉及适合在漆工业及其它工业中作为助剂的、基于树脂醇和树脂胺的缩合产物的生产方法。按照US’429得到的产物包含一种与(聚)氧烷基或氧烷基醚片断连接的松香亭基片断。松香亭基片断与该链之间的连接限于醚键。该醚链的长度是随着提高适水性、从而提高该化合物用于形成该分散液的总有用性而看到的。US’429描述了游离末端羟基用磺化剂的官能化。US’429主要关注漆中软化剂的提供。US 5137572描述了一种由松浆油松香酸片断、磷酸官能度和烃氧化物部分组成的乳化剂分子。按照US’572的乳化剂中氧化物单元的总量范围为50~100。氧化物单元的总数大是由于该乳化剂用来产生混合级沥青乳液的用途的缘故。US’572的公开文书限于所述沥青乳液的制备。US 6274657涉及一种用于形成与弹性体胶乳兼容的松香酯的稳定分散液的表面活性剂。该表面活性剂有化学式R1-R2-R3。R1和R3每一个都是松香(即松香、松香二聚体、或松香与松香二聚体的混合物)。R2选自聚乙二醇(PEG)和改性PEG链组成的一组。该表面活性剂是通过用聚乙二醇使该松香材料酯化制备的。这些化合物用来稳定增粘剂分-->散液中的松香酯。US’657中所述的所有表面活性剂都是非离子型的,而且水溶性是通过导入特别长PEG链(即具有大量环氧乙烷单元)达到的。一项类似的专利技术描述于US 5552519中,该专利也涉及一种基于松香酸片断的非离子型表面活性剂,其中亲水官能度是由高分子量聚乙二醇链提供的。水基增粘剂分散液生产中的主要关注是泡沫的形成和稳定性。“泡沫”可以视为由该水相中存在的乳化剂分子稳定的空气泡。稳定的泡沫会导致该分散液中粗大微粒的形成。粗大微粒往往是干燥的结果,而且可能导致过滤器堵塞。粗大微粒也可能诱发包含该分散液的最终产品施用到基材上时薄膜的脱水,从而引起该基材上最终涂层中的孔。涂布过程中再循环流动诱发的泡沫形成也是所不希望的,因为空气泡可能引起最终涂层中的孔。施用到基材上的涂料的再循环在贴标签/包装行业中是常见的,而且必然使该产品接触到空气一即使该粘合剂和/或增粘剂分散液是在空气不存在下配制的。泡沫形成需要避免、限制或破坏,以使这些及其它潜在缺陷降到最低限度。除其它因素外,泡沫破裂受到空气/液体界面的稳定性和空气泡由于盛行密度差而向该分散液的表面移动的速率影响。后者可以通过调整该分散液的总粘度来控制。一般来说,随着该分散液粘度降低,起泡行为改善,即产生较少的泡沫。如同从先有技术得知的,水基增粘剂分散液典型地包含烷基苯酚或烷基醇乙氧基化阴离子型乳化剂。用这些乳化剂制备的分散液,就其起泡行为和/或其总固体含量和/或其粒度而言,都是有限的。一般来说,下列至少一种问题是使用这些乳化剂发生的:要么观察到发泡,要么固体含量不够高,要么微粒太大。从先有技术得知的这些乳化剂的使用典型地导致当该分散液的固体含量提高时增加泡沫形成。乳化剂的特征也会对粘合剂的粘结性和粘合性产生显著影响。对于水基粘合剂来说尤其如此。从先有技术得知的阴离子型乳化剂、尤其烷基苯酚或烷基醇乙氧基化阴离子型乳化剂,已知能起增塑剂作用,从而降低粘合剂的粘结强度。从先有技术得知的其它表面活性剂倾向于是非离子型的、因而不太适合于有改善起泡特征的水基分散液。进而,含有烷基苯酚乙氧基化物的乳化剂由于此类化合物的毒性和致雌性激素活性而正在逐渐退出粘合剂及其它应用。因此,业内仍然需-->要提供不含烷基苯酚乙氧基化物的乳化剂。业内也仍然需要提供可以用于制备增粘剂分散液的乳化剂,该分散液不像使用从先有技术上得知的乳化剂的分散液、尤其包含常用烷基苯酚或烷基醇乙氧基化阴离子型乳化剂的分散液那样在总固体含量上和/或粒度上受限制。理想地,应能达到提高的固体含量和/或降低的粘度,同时又能得到合理的起泡行为。最后,业内仍然需要提供要用于粘合剂中、能避免先有技术的缺点、又能提供该粘合剂的改善粘结强度和/或基材上的改善粘合力的增粘剂分散液。专利技术概要本专利技术涉及新颖乳化剂和涉及其制备。本专利技术进一步涉及所述乳化剂用来制备新颖水基增粘剂分散液的应用。本专利技术的一个方面涉及用于增粘剂分散液的乳化剂。该乳化剂包括至少一种松香酸片断或至少一种松香酸衍生物片断、一条与所述松香酸或松香酸衍生物连接的极性链、和一种与该极性链连接的阴离子型首基,其中该极性链包含至少2个重复单元,后者包含至少一个重复单元中的至少碳氧键。本专利技术的另一个方面涉及水基增粘剂分散液。按照本专利技术的所述水基增粘剂分散液包含与水和下列乳化剂中至少一种组合的、按照本专利技术的至少一种乳化剂:(i)至少一种松香酯,(ii)至少一种烃树脂例如C5-C9烃树脂,(iii)至少一种低分子量丙烯酸酯,或(iv)至少一种萜烯树脂。可以适当地使用这些增粘剂中2种或更多种的任何混合物,或这些增粘剂之一与另一种增粘剂的任何混合物。本专利技术的一个进一步方面涉及这些水基增粘剂分散液与弹性体胶乳组合的用途。例如,按照本专利技术的水基增粘剂分散液可以与丙烯酸聚合物或苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)组合,用来制备水基粘合剂。按照本专利技术的粘合剂可以用于下列领域:任何一种表面上的标签,包装应用,地面用粘合剂,路标,或任何类型的水基带。附图简述图1说明增粘剂分散液中存在乳化剂分子的平衡。-->专利技术详细描述通过参照本专利技术的以下详细描述及其中所包括的实施例,可以更容易地理解本专利技术。在本主题组合物和方法公开与描述之前,要理解的是,本专利技术不限定于具体合成方法或具体配方,除非另有指出,且因此,可以不同于该公开文书。也要理解的是,所使用的术语只是为了描述具体实施方案之目的,而无意限定本专利技术的范围。“一”、“一个”、和“该”这些单数形式包括多个被提到的事物,除非上下文另有明确指出。在本说明书全文中,在提到专利或出版物的情况下,这些参考文献的公开内容均意在以其全文列为本专利申请的参考文献,以期更充分地描述本专利技术所涉及的技术的现状。本专利技术提供能改善分散液、尤其增粘剂分散液的起泡行为的乳化剂。不受任何理论约束,这种改善的起泡行为何以可以实现的一个理由可归因于分散液粘度降低。这种水相粘度降低图示地说明于图1中。图1的左侧代表一种增粘剂微粒。如图所示,在增粘剂油相中存在的乳化剂分子(以个体分子或以胶束为主)、增粘剂油-水界面上存在的乳化剂分子、和水相中存在的乳化剂分子之间存在一种平衡。本专利技术的乳化剂也可以是官能化的,以具有增大的油水界面亲合力。这导致水相中存在的乳化剂分子减少。结果,产生一种如图1的右侧所示的不同的平衡。由于较少的乳化剂分子存在于水相中,因而该水相的粘度降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增粘剂分散液的乳化剂,包含 (i)至少一种松香酸片断或至少一种松香酸衍生物片断,(ii)一条与该松香酸或松香酸衍生物连接的极性链,和 (iii)一个与该极性链连接的阴离子型首基,其中该极性链包含至少2个重复单元,且在至少一个重复 单元中包含至少一个碳氧键。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-8 60/748,669;US 2006-11-27 11/604,4971.一种用于增粘剂分散液的乳化剂,包含(i)至少一种松香酸片断或至少一种松香酸衍生物片断,(ii)一条与该松香酸或松香酸衍生物连接的极性链,和(iii)一个与该极性链连接的阴离子型首基,其中该极性链包含至少2个重复单元,且在至少一个重复单元中包含至少一个碳氧键。2.按照权利要求1的乳化剂,其中该极性链中重复单元的数目范围为3~20。3.按照权利要求1的乳化剂,其中该极性链中重复单元的数目范围为5~9。4.按照权利要求1的乳化剂,其中该重复单元是一个环氧乙烷单元。5.按照权利要求1的乳化剂,其中该极性链是经由酯键连接到该松香酸或松香酸衍生物片断上的。6.按照权利要求1的乳化剂,其中该松香酸或松香酸衍生物是从木浆浮油松香、树胶松香或木蒸松香或者从其混合物或级分得到的。7.按照权利要求1的乳化剂,其中该阴离子型首基是用下列至少一种方法导入该乳化剂中的:磷酰化、硫酸化或羧基化。8.一种用于粘合剂配方的增粘剂分散液,包含:(i)水,(ii)按照权利要求1~7中任何一项的至少一种乳化剂,和(iii)下列增粘剂中至少一种:(a)至少一种松香酯或(b)至少一种烃树脂或(c)至少一种从乙烯基芳香族单体例如苯乙烯、茚、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、有一个或多个烷基的二乙烯基苯生产的树脂或(d)至少一种萜烯树脂或(e)这些增粘剂中至少两种或这些增粘剂之一与至少一种其...

【专利技术属性】
技术研发人员:LJ布恩斯特拉CCA阿德里安斯M霍夫鲍尔JH马斯
申请(专利权)人:伊士曼化工公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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