不含杀生物剂的缔合型增稠剂制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含以下物质的水溶液：a)疏水改性的环氧烷聚合物，其包含经质子化仲胺或质子化叔胺或季铵盐官能化的疏水部分，和b)酸和其盐，所述酸为磷酸、次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸或硫酸。本发明专利技术的组合物适用于制备缔合型增稠剂，其可以在不存在辅助杀生物剂的情况下长时间储存，而不会因致生物劣变侵袭而腐败。劣变侵袭而腐败。

【技术实现步骤摘要】
不含杀生物剂的缔合型增稠剂

技术介绍

[0001]本专利技术涉及一种疏水改性的环氧烷聚合物增稠剂，其在不存在杀生物剂的情况下对微生物生长具有抗性。
[0002]疏水改性的环氧乙烷聚合物(如疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物(HEUR))为用于控制水性涂料调配物的粘度的缔合型增稠剂。以水溶液形式供应的HEUR需要杀生物剂，通常基于异噻唑啉酮的杀生物剂，如2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)，以在储存期间通过抑制由微生物生长引起的腐败而维持产品质量。尽管如此，近期欧洲杀生物产品综述(European Biocidal Product Review，BPR)预期将MIT在消费型产品(包括涂料)中的最大允许含量降低到15ppm，其为低于MIT的杀生物功效的含量。伴随着消费者对杀生物剂的安全性的日益关注，越来越多的杀生物剂使用的监管审查使得调配者在制备具有消费者当前认为理所当然的长存放期的涂料方面几乎没有选择。因此，发现不适宜微生物生长的不含杀生物剂的缔合型增稠剂将为有利的。

技术实现思路

[0003]本专利技术通过提供一种组合物来解决本领域的需求，所述组合物包含以下物质的水溶液：a)疏水改性的环氧烷聚合物，其包含经质子化仲胺或质子化叔胺或季铵盐官能化的疏水部分，和b)酸和其盐，所述酸为磷酸、次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸或硫酸，其中所述官能化疏水部分与酸和其盐的摩尔比在0.3:1到5:1范围内，其条件是当酸为磷酸时，官能化疏水部分与磷酸和其盐的摩尔比在0.8:1到5:1范围内。本专利技术的组合物通过提供抗生物劣变的不含杀生物剂的缔合型增稠剂来解决本领域的需求。
具体实施方式
[0004]本专利技术为一种组合物，其包含以下物质的水溶液：a)疏水改性的环氧烷聚合物，其包含经质子化仲胺或质子化叔胺或季铵盐官能化的疏水部分，和b)酸和其盐，所述酸为磷酸、次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸或硫酸，其中所述官能化疏水部分与酸和其盐的摩尔比在0.3:1到5:1范围内，其条件是当酸为磷酸时，官能化疏水部分与磷酸和其盐的摩尔比在0.8:1到5:1范围内。
[0005]如本文中所用，术语“环氧烷聚合物”是指水溶性聚环氧乙烷聚合物，以及水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丙烷和聚环氧乙烷/聚环氧丁烷共聚物。优选地，环氧烷聚合物为环氧烷氨基甲酸酯聚合物，更优选地为环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物。
[0006]优选的疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯聚合物宜通过在适合反应条件下使以下物质接触而制备：a)水溶性聚亚烷基二醇；b)相对于聚亚烷基二醇，化学计量过量的二异氰酸酯；和c)经仲胺或叔胺或季铵盐官能化的疏水化合物以形成疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯聚合物。组分b)还可以是二氯甲烷、二溴甲烷、表氯醇或氨基塑料(aminoplast)而非二异氰酸酯。
[0007]水溶性聚亚烷基二醇是指水溶性聚环氧乙烷、水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丙烷共
聚物和水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丁烷共聚物。优选的水溶性聚环氧烷为聚乙二醇，尤其为重均分子量在4000，更优选6000并且最优选7000到20,000，更优选到12,000并且最优选到9000道尔顿(Dalton)的范围内的聚乙二醇。适合聚乙二醇的实例是以CARBOWAX
TM
8000聚乙二醇(陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)(“陶氏”)或密歇根州米德兰陶氏附属公司(affiliate of Dow,Midland,MI)的商标)市售的PEG 8000。
[0008]二异氰酸酯的实例包括1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-二异氰酸酯基己烷、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、4,4
′-
亚甲基双(异氰酸酯基环己烷)、1,4-亚环己基二异氰酸酯、1-异氰酸酯基-3-异氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基环己烷以及间亚苯基二异氰酸酯和对亚苯基二异氰酸酯。
[0009]如本文中所用，术语“疏水部分”是指疏水化合物，不同之处在于与优选环氧烷聚合物主链的异氰酸酯部分所反应的一个或多个基团相关的一个或多个氢原子。举例来说，如果用于形成疏水部分的疏水化合物为2-(二丁氨基)乙醇，那么疏水部分的特征在于下式：
[0010][0011]其中虚线表示到环氧烷聚合物主链的附接点。如果用于形成疏水部分的疏水化合物为2-(二丁氨基)乙胺，那么疏水部分的特征在于下式：
[0012][0013]在第一实例中，疏水化合物与例如异氰酸酯基反应以形成氨基甲酸酯基；在第二实例中，疏水化合物与异氰酸酯基反应以形成脲基。
[0014]可用于产生疏水基团的疏水化合物的实例包括2-(二乙氨基)乙醇；2-(叔丁氨基)乙醇；2-(二丁氨基)乙醇；2-(二戊氨基)乙醇；2-(二辛氨基)乙醇；2-(二庚氨基)乙醇；2-(双(2-乙基己基)氨基)乙醇；2-(二己氨基)乙醇；3-(二丁氨基)丙醇；4-(二甲氨基)-1-丁醇；2-(二丁氨基)乙胺；3-(二丁氨基)丙胺；1-二甲氨基-2-丙醇2-(二异丙基氨基)乙醇；二苯甲基氨基乙醇；2-(二甲氨基)乙醇3-(二甲氨基)-1,2-丙二醇；N-苯甲基-N-甲基乙醇胺；N-甲基二乙醇胺；N-丁基二乙醇胺；1-(二丁胺)-2-丁醇；4-氨基-1-苯甲基-哌啶；N-苯基二乙醇胺；1-(苯甲基(2-羟乙基)氨基)-3-烷氧基丙-2-醇，诸如1-(苯甲基(2-羟乙基)氨基)-3-丁氧基丙-2-醇和1-(苯甲基(2-羟乙基)氨基)-3-(2-乙基己基)氧基丙-2-醇；1-[双(苯基甲基)氨基]-3-[(2-烷氧基]-2-丙醇，诸如1-[双(苯基甲基)氨基]-3-[(2-丁基)烃氧基]-2-丙醇和1-[双(苯基甲基)氨基]-3-[(2-乙基己基)烃氧基]-2-丙醇；以及以下类型的二苯甲基氨基聚亚烷基氧化物：
[0015][0016]其中R1为甲基或乙基且n为1到10。
[0017]本专利技术的组合物宜通过使疏水改性的环氧烷聚合物，优选疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物(HEUR)与水和磷酸、次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸或硫酸接触来制备。酸部分与疏水部分(酸:疏水物)的摩尔:摩尔比取决于所使用的酸而变化。当使用磷酸时，酸:疏水物的此摩尔:摩尔比在0.8:1，更优选0.9:1且最优选1:1到5:1，更优选到4.5:1，更优选到4.1:1，最优选到2.5:1的范围内；对于次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸或硫酸，摩尔:摩尔比在0.3:1，更优选0.5:1到5:1，更优选到4.5:1，更优选到2.5:1的范围内。
[0018]本专利技术的组合物适用于涂料调配物，尤其着色涂料调配物，并且可进一步包含其它组分，包括粘合剂、颜料(如TiO2)、不透明聚合物、表面活性剂、聚结剂、消泡剂和增量剂。
[0019]使用一系列微生物攻击(microbial challenge)测试，来测试本专利技术的范围内和之外的组合物的微生物生长敏感性。这些测试突出两个特征：首先，发现仅磷酸、次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸和硫酸产生对代表性强和弱酸组之间的微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其包含以下物质的水溶液：a)疏水改性的环氧烷聚合物，其包含经质子化仲胺或质子化叔胺或季铵盐官能化的疏水部分，和b)酸和其盐，所述酸为磷酸、次氮基三(亚甲基)三膦酸、盐酸或硫酸，其中所述官能化疏水部分与所述酸和其盐的摩尔比在0.3:1到5:1范围内，其条件是当所述酸为磷酸时，所述官能化疏水部分与磷酸和其盐的摩尔比在0.8:1到5:1范围内。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述疏水改性的环氧烷聚合物为疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物，并且所述疏水部分包含磷酸的酸和酸盐。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯聚合物经质子化叔胺官能化。4.根据权利要求2或3所述的组合物，其中所述官能化疏水部分与所述酸和其盐的摩尔比在0.9:1到4.1:1范围内。5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述官能化疏水部分与所述酸和其盐的摩尔比在1:1到2.5:1范围内。6.根据权利要求1到3中任一项所述的组合物，其中所述组合物的pH在2.1到3.0范围内。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：