含水树脂分散体制造技术

本发明专利技术涉及包括水、树脂、表面活性剂和酪蛋白酸盐的树脂分散体。本发明专利技术还涉及制备该含水树脂分散体的方法和用该含水树脂分散体配制的粘合剂。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括水、树脂、表面活性剂和酪蛋白酸盐(caseina te)的含水树脂分散体。本专利技术还涉及制备该含水树脂分散体的方法和用该含水树脂分散体配制的粘合剂。树脂分散体可以由许多种方法和设备制造。它们可包括全溶剂体系、溶剂参与的体系以及无溶剂的体系(100％水基)。在全溶剂体系中，树脂溶解在烃类溶剂中并在溶剂介质中使用。在溶剂参与的体系中，树脂以达到促进乳化作用的最低量溶解在烃类溶剂中并随即加入到水中。接触性粘合剂一般既需要具备高温强度又需要具备良好的接触性(contactability)。通过使用这样的树脂分散体可以做到这一点，即以软化点相对高的树脂为基础，与低软化点树脂结合来改进接触性，或与一种更高软化点的树脂结合来改进高温下的强度。但是，这种树脂分散体的制备在不使用烃类溶剂的情况下难以进行的，并且需要相当昂贵的增压分散体系(pressurizeddispersing system)。如果基础树脂的软化点超过85℃，树脂分散体就必须在升高的压力下制备以防止分散体中的水相沸腾。这样的设备既贵又复杂。此外，乳化粒径和分布较小的树脂需要选择适宜的乳化剂体系和设备。这将随着树脂软化点的提高而变得复杂。因此，许多诸如萜烯酚醛塑料的高软化点树脂分散体的粒径较大，经常具有双峰粒径分布并有显著量的非常大的颗粒。双峰分布和粒径较大这一特征导致了不稳定性，对这些树脂分散体来说经常表现为货架期缩短。并且，这些树脂分散体会出现硬渣和凝结问题。至今，水基的接触性粘合剂配制品不得不使之(1)使用溶剂参与的树脂分散体，但这些材料的溶剂含量导致调节增加使这些材料的使用变得不甚理想；(2)使用高、低软化点树脂分散体的复杂掺混物来获得所需要的接触性而不破坏高温强度性能；或(3)与全溶剂体系和溶剂参与体系相比生产出表现出低劣性能的粘合剂配制品。过去，酪蛋白已被作为乳化剂用于无溶剂体系。酪蛋白乳化的树脂分散体对于用在诸如聚氯丁二烯的水基接触性粘合剂中的聚合物来说是良好的增粘剂。但是，由于生物侵蚀和/或酪蛋白的天然降解，酪蛋白乳化的产品与用合成乳化剂生产的树脂分散体相比不甚理想，后者对微生物降解有相当的耐性。酪蛋白溶液已被用于水基树脂分散体中使树脂分散在水相中。在这一角色中，酪蛋白溶液作为唯一的或主要的乳化剂并在粒径和分布的确定上起主要作用。这些树脂分散体中存在酪蛋白的附加益处是改进了高温强度，这可从水基接触性粘合剂中使用的产物上看到。在使用酪蛋白形成水相中的分散体或树脂的那些树脂分散体中，酪蛋白的降解导致分散体部分或全部破坏。当用作主要表面活性剂时，一旦酪蛋白被破坏，树脂分散体也就破坏。当用作主要的表面活性剂时，用在分散体中的酪蛋白的量受分散树脂相所需的量的限制。本专利技术不同于酪蛋白在树脂分散体中的传统角色，因为酪蛋白酸盐溶液形式的酪蛋白只起着性能添加剂的作用。由于酪蛋白酸盐溶液对树脂的分散不起作用或不参与树脂在分散体中的粒径的形成，酪蛋白酸盐溶液不明显地影响它所加入的树脂分散体的稳定性。本专利技术对于水基接触性粘合剂来说是特别有用的，该种粘合剂既需要高温性能又需要良好接触性或可结合性。熟悉水基接触性粘合剂配制技术的人员过去使用过多种分散体来获得具备接触性和高温强度的粘合剂配方。这一方法需要低软化点和高软化点树脂分散体的复合平衡。除了处理多种树脂分散体的数理逻辑问题之外，更复杂的是含在树脂分散体中的多种表面活性剂之间的相互作用和它们对含有这些分散体的粘合剂的影响。本专利技术在无溶液体系中既提供需要的低软化点树脂分散体的接触性和可结合性又提供与软化点较高的树脂分散体相联系的高温强度。本专利技术涉及一种生产含水树脂分散体的方法，包括以下步骤形成树脂、水和表面活性剂的混合物从而形成含水树脂分散体的前体；向该含水树脂分散体前体中加入酪蛋白酸盐溶液。该树脂分散体前体可以与附加的表面活性剂、增稠剂、性能添加剂、生物杀伤剂/防腐剂和抗氧化剂掺混。本专利技术的方法可以使用直接方法或转化方法(invert method)。并且本方法可以是分批的、半连续的或连续的。在树脂分散体前体形成之后的任何时后，通过任何已知的方法，包括简单地混合将酪蛋白酸盐溶液加入到分散体中。此外，本专利技术涉及一种树脂分散体，包括树脂、水、表面活性剂和酪蛋白酸盐溶液。本专利技术的树脂分散体被与聚合物乳胶结合来制造粘合剂。附加的表面活性剂、增稠剂、性能添加剂、生物杀伤剂/防腐剂和抗氧化剂可以与树脂分散体前体掺混。树脂可以是脂族的、芳香族的、脂族-芳香族的或它们的任何混合物。适用于本专利技术含水树脂分散体的树脂包括源于木、树胶和木浆浮油的松香和树脂以及它们的掺混物。这些松香和树脂可以是聚合的、歧化的、氢化的、芳香族和脂肪族醇的酯、被酚化合物或其他适宜的极性化合物改性的。所使用的树脂的软化点范围可以在10-190℃，分子量为300-10000Mw。最有效的树脂的软化点范围在60-120℃，分子量为300-2000Mw。在用于本专利技术树脂分散体的增塑剂中，包括液体或低软化点的粘性树脂，石油衍生油、芳香烃油、石蜡油、环烷油、烯烃低聚物、低分子量聚合物、植物和动物油以及它们的衍生物。在用于本专利技术树脂分散体的表面活性剂中，包括羧酸酯如木松香、胶松香、木浆浮油松香、歧化松香、聚合松香、氢化松香、它们的酯和/或它们的掺混物的碱金属皂。表面活性剂还可以是烷基硫酸、烷基磺酸、烷芳基硫酸、烷芳基磺酸、乙氧化的烷基酚硫酸、乙氧化的烷基酚磺酸和脂肪酸的硫酸和磺酸的碱金属盐、铵盐或胺盐。在用于本专利技术树脂分散体的抗氧化剂中，已经发现最多到0.5wt％的BHT(2，6二叔丁基对甲酚)或四甲烷被加入到本专利技术树脂分散体中防止氧化和色泽变劣。用作稳定剂和增稠剂的适宜物质包括，碱性聚丙烯酸酯溶液、溶于碱的丙烯酸共聚物乳液、纤维素衍生物、聚乙烯基·甲基醚，聚氨酯增稠剂、聚环氧乙烷、天然胶(包括瓜耳胶、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、褐藻胶(alginates)、酪蛋白)和聚乙烯基醇。最好不使用稳定剂和增稠剂。本专利技术树脂分散体中的酪蛋白溶液的量可以为每100份干树脂中0.5-20份干酪蛋白。最有效的量为每100份干树脂1-10份干酪蛋白。本专利技术树脂分散体的固含量为40-55％，粘度为2000-9000厘泊，pH为7-11，平均粒径小于3微米。本专利技术涉及一种包括树脂分散体和聚合物的水基接触性粘合剂，该树脂分散体包括由表面活性剂和酪蛋白酸盐溶液分散在水中的树脂。粘合剂可以是接触性粘合剂或压敏性粘合剂，聚合物的形式可以为乳胶。用于水基接触性粘合剂的聚合物乳胶是聚氯丁二烯、天然橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸类树脂以及它们的掺混物。本专利技术含水树脂分散体可以通过直接方法或转化方法制得。可以是分批的、半连续的或连续的。在使用直接法的操作中，通过使用在树脂/水混合物上产生高剪切力的设备如均质机、卵石磨、Cowels混合机或高速搅拌机来形成水包树脂的乳化液。此设备除了能够产生高剪切力外还能产生高压和高温。直接法虽然有效但不能制备最稳定的树脂分散体。直接法分散体经常表现出较大的粒径和较宽的粒径分布，这导致树脂分散体不稳定。在使用转化法也叫化学转化法的操作中，通过将水滴悬浮在连续的树脂相中首先制得树脂包水的混合物。在随后的步骤中，附加的水被加入到混合物中使其转化。转化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含水树脂分散体的方法，包括以下步骤：形成树脂、水和表面活性剂的混合物从而形成含水树脂分散体的前体；向该含水树脂分散体前体中加入酪蛋白酸盐溶液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔J克罗宁，彼得M邓克莱，乔治J库特塞克，
申请(专利权)人：伊斯曼化学树脂公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]