(1→3)-β-D-葡聚糖作为乳液稳定剂的用途制造技术

技术编号:4930924 阅读:258 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及(1→3)-β-D-葡聚糖作为乳液稳定剂的应用。本发明专利技术还涉及包含(1→3)-β-D-葡聚糖的乳液,基于所述乳液的总重量,(1→3)-β-D-葡聚糖的量为0.01-10wt%。本发明专利技术还涉及包含(1→3)-β-D-葡聚糖的沥青粘合剂组合物,基于沥青粘合剂组合物的总重量,(1→3)-β-D-葡聚糖的量为0.005-低于0.1wt%。本发明专利技术还涉及包含新型可生物降解乳化剂,特别与(1→3)-β-D-葡聚糖的组合的乳液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在本专利技术的最广泛的方面,本专利技术涉及(1 — 3)-β-D-葡聚糖作为乳液稳定剂 的用途,例如用作涂料、化妆品和浙青粘合剂组合物的乳液稳定剂。依据本专利技术的特别 优选实施方案涉及浙青粘合剂组合物。所述浙青粘合剂组合物特别具有优良的储存稳定 性,以及优良的破乳性能。本专利技术还涉及包含新型阳离子乳化剂的乳液,其中所述乳液 特别是浙青粘合剂组合物。
技术介绍
本专利技术通常涉及乳液的稳定性。本领域内众所周知的是乳液在一定时间之后可 能开始不稳定。当乳化剂存在时,其可以在一相中或两相中出现。分离过程包括絮凝、 聚结(小液滴重组成更大的液滴)以及最终相分离的步骤,从而形成由上层油层和下层水 层构成的完全分离的乳液。当乳液是浙青乳液时,不同之处在于形成上层水层和下层浓 缩的浙青层(通常在底部的粘性层,其非常难于再分散),因为浙青在室温下的密度高于 水的密度。两相乳液的稳定涉及降低不稳定化速率,这可以通过降低分散在连续相或液体 中的液滴的迁移率(即,通过增加乳液的粘度),通过在液滴和连续相或液体间插入能量 壁垒,或通过上述两种方式来实现。通过添加例如表面活性剂和聚合物,也被称为乳化 剂来实现稳定化。乳液应用于许多工业和食品应用,包括化妆品组合物,例如皮肤和发用制品以 及化妆品;涂料和浙青组合物。当用于浙青组合物中时,所述乳液通常由浙青粘合剂和 其它组分组成,所述其它组分包括油、乳化剂和其它添加剂如本领域内众所周知的聚合 物。浙青粘合剂的乳液通常用于道路建筑和道路维修。所述乳液通常是“水包油” 型,并且是由浙青粘合剂的小珠构成的有机相在连续水相中的分散液,所述水相含有乳 化体系,其促进浙青粘合剂的小珠在水相中的分散。所述乳化体系通常含有乳化剂和 任选存在的ρΗ调节剂。乳化剂可以是阴离子、阳离子、非离子或两性的。例如,US 3.422.026除了公开包含阴离子或阳离子乳化剂的乳液之外,还公开了包含两性乳化剂的 乳液,其在此援引加入。由浙青粘合剂制备乳液是一种降低在使用浙青粘合剂的操作中 浙青粘合剂的粘度的方法,并且使得可以容易地喷雾。浙青粘合剂的乳液在常温下是流 体,在生产表面敷料中,通常在乳液的水相中加入增稠剂。所述增稠剂的功能是增加乳 液的粘度以在待处理的载体上铺展,使得乳液在载体上固定。因此,在施加骨料或另外 的浙青层之前,确保乳液层在载体上均勻。另外,“阳离子”乳液是本领域内已知的, ρΗ不超过7,并且含有阳离子乳化剂例如脂肪胺,而“阴离子”乳液是本领域内已知 的,ρΗ大于7,并且含有阴离子乳化剂如脂肪酸金属盐。浙青粘合剂的乳液的重要 性能是储存稳定性、加工性能、破乳性能和粘着性 能。在储存时,乳液容易“破乳”或分离,这明显是不期望的,因为乳液不能再被加工。然而,增加乳液储存稳定性的常用技术通常导致更差的破乳性能,也就是说,乳液 的破乳需要更多时间。本领域内众所周知的是,当使用时,浙青粘合剂的乳液快速和均 勻破乳对于有效的可加工性是有利的,即,短时间实现破乳(完全固化),即使在寒冷和 潮湿的天气条件下,这具有的优势是在路面重铺后,处理的路面短时间内就可以使用, 并且在路面的早期使用期间较少发生破坏。本领域内的另一个问题是,通常硬质浙青粘合剂,特别是依据ASTMD5-97针 入度小于约IOOlO-1Inm的浙青粘合剂料,需要增加的稳定化用于储存,特别是长期储 存。所述增加的稳定性也导致更差的破乳性能。US 4.137.204公开了含有多糖作为增稠剂的浙青乳液,所述多糖例如熟的玉米淀 粉、纤维素衍生物如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素,该文献在此援引加入。所述多糖的 实例为 Hercules 的Natrosol 250。US 4.548.966公开了一种浙青乳液,其中使用交联淀粉作为增稠剂,该文献在此 援引加入。US 4.879.326公开了阳离子乳液,其任选包含选自水溶性天然胶和低分子量,即 分 子量低于20000的水溶性聚氨酯的增稠剂,该文献在此援引加入。US 5.246.986公开了一种浙青粘合剂的乳液,其中使用的增稠剂含有至少 40wt%的硬葡聚糖,其中优选乳液的水相包含100-5000ppm,优选200-2000ppm的硬葡 聚糖,该文献在此援引加入。硬葡聚糖(CAS No.39464-87-4)已知是(1 — 3)-β-D-葡 聚糖,同时具有(1 — 6)-β-D-键,其中该聚合物具有吡喃型葡萄糖侧链,并可以由例如 油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)和啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)得到。硬葡聚糖的结构式图解表示如下HO. O、八 CH2DH^\。 ιCHjOHCHpH|ηIho^V^^X一--oj^^··*·^^^0、^·^1^·^^0^^1*1*^11^-'' IOHOHOHJ .η葡聚糖是葡萄糖的聚合物,通常存在于细菌、真菌、酵母以及各种植物的细胞 壁中。常见的葡聚糖是β-α,3)-键吡喃型葡萄糖(通常被称为β-葡聚糖)。其它 常见的实例包括β-α,3)-键吡喃型葡萄糖与β-α,4)-键吡喃型葡萄糖或β-α, 6)-键吡喃型葡萄糖的混合物。因此,在本领域内的需求是提供乳液,特别是浙青粘合剂的乳液,其具有优良 的储存稳定性并且快速破乳。本领域内的需求还有提供浙青粘合剂的乳液,其包含硬质浙青,并且仍具有优良的储存稳定性,且在应用时快速破乳。众多文献报道的是,由较硬级别的浙青制成的乳液可以用作非粘性浙青粘层或 粘合层,即两个浙青层之间的粘合层。使用较硬质浙青导致更少的环境污染,因为在室 温下,破乳的浙青乳液不粘到向浙青铺路机供料的浙青卡车的轮胎上。较软质浙青在超 过30°C的温度下容易粘到卡车轮胎上,随后将导致工作周围的道路上的黑色拖尾。这导 致很大的麻烦,尤其是当浙青卡车必须在有色路面上行驶时,例如荷兰流行的红色的自 行车路(参见US 2007105987,在此援引加入)。在欧洲南部,35-50针入度级别的浙青常常被用于非粘性浙青粘层或粘合层。然 而,包含这样的浙青的乳液必须小心处理,以避免堵塞喷洒浙青粘层的卡车的喷嘴。例 如,常规的操作是,在喷洒非粘性浙青粘层后,卡车必须卸料,甚至有时要彻底清洗以 避免乳液堵塞和沉淀。对于本领域内的专家显而易见的是,较硬级别的浙青甚至导致更 严重的问题。尽管在炎热的夏季,优选20-30或甚至10-20浙青,但是这些乳液较差的 稳定性不允许以实际和有效的方式来处理这些材料。 如援引加入的US 4.137.204所公开的,浙青乳液可以用不同的多糖来稳定,因 为这些材料用作增稠剂。浙青乳液沉淀的一个重要驱动力是浙青小珠与周围水相的密度 差别。因此,可以通过增加水相的粘度来改善储存稳定性,增加水相的粘度的同时伴随 着增加了浙青小珠在沉淀期间的流体摩擦力。然而,大多数市售阳离子浙青粘层或粘合层乳液的pH接近2。当在高温下即 50°C-70°C下储存时,US 4.137.204中公开的多糖的分子量将由于酸催化水解而降低。在 几天内观察到多糖增稠的浙青乳液的粘度显著降低。因此,使用对酸催化水解不敏感或 较不敏感的乳液改性剂是有利的,使得乳液长期保持稳定的质量。D.Bais 等人在 J.ColloidInt.Sci.29本文档来自技高网...

【技术保护点】
未改性的(1→3)-β-D-葡聚糖作为乳液稳定剂的用途,其中(1→3)-β-D-葡聚糖在水中(20℃,pH=6)的溶解度为至少20wt%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-3-11 08152592.51.未改性的(1— 3)-β-D-葡聚糖作为乳液稳定剂的用途,其中(1 — 3)-β-D-葡 聚糖在水中(20°C,pH = 6)的溶解度为至少20wt%。2.依据权利要求1的用途,其中所述葡聚糖还具有(1— 6)-β-D-键。3.依据权利要求1或2的用途,其中所述聚合物具有吡喃型葡萄糖侧链。4.依据权利要求1-3之一的用途,其中所述葡聚糖选自硬葡聚糖、裂褶多糖、海带多 糖、cinerean、香菇多糖和凝胶多糖。5.依据权利要求4的用途,其中所述葡聚糖是硬葡聚糖。6 .依据权利要求1-5之一的用途,其中基于所述乳液的总重量,所述葡聚糖的用量为 0.005 至低于 0.1wt%。7.依据权利要求1-6之一的用途,其中所述乳液包含可生物降解乳化剂。8.依据权利要求7的用途,其中所述可生物降解乳化剂选自以下ω和(b)(a)式(II)的甜菜碱酯X-(R3)3N+-C(R4)2-C(O)-Z-R5 (II)其中X是抗衡离子,优选为C1-C12烃基磺酸盐基团,R3是具有1-6个碳原子的直链 或支链烷基,R4是氢或者是具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,Z是O或NH,而R5 是式为CnH2(2n_m)+1&基团,其中m代表碳碳双键的数量,并且6边《12和0《m《3,以及其 中所述烃基磺酸盐基团是直链或支链烷基磺酸盐基团、芳基磺酸盐基团、烷芳基磺酸盐 基团、和芳烷基磺酸盐基团或其混合物;和(b)式(III)的胆碱酯衍生物X (R3) 3N+-[C (R4) 2]p-Z-C (O) -R5 (III)其中χ-是抗衡离子,例如磺酸盐基团或卤化物,R3是具有1-6个碳原子的直链或支 链烷基,ρ是1或2,R4是氢或者是具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,Z是O或ΝΗ, 而R5是式为CnH2(2n_m)+1的基团,其中m代表碳碳双键的数量,并且6边<12和; 或者式为CnH2n+1的基团,其中lend以及其中所述烃基磺酸盐基团是直链或支链烷基 磺酸盐基团、芳基磺酸盐基团、烷芳基磺酸盐基团、和芳烷基磺酸盐基团或其混合物。9.依据权利要求1-8之一的用途,其中所述(1— 3)-β-D-葡聚糖是用于浙青粘合剂 组合物中。10.依据权利要求9的用途,其中所述浙青粘合剂选自链烷浙青和环烷浙青。11.依据权利要求10的用途,其中所述浙青的针入度依据ASTMD5-97为lOOliTmm 或更低。12.依据权利要求10的用途,其中所述浙青的针入度依据ASTMD5-97大于10010 1Inmo13.依据权利要求9-12之一的用途,其中所述浙青粘合剂组合物包含弹性体。14.依据权利要求9-13之一的用途,其中所述浙青粘合剂组合物的乳液包含含有硬质 浙青的乳液和含有软质浙青的乳液的混合物。15.—种乳液,其基于所述乳液的总重量,包含约0.01-约20wt%的可生物降解乳化 齐U,其中所述可生物降解乳化剂选自以下(a)和(C)(a)式(II)的甜菜碱酯X-(R3)3N+-C(R4)2-C(O)-Z-R5 (II)其中X是抗衡离子,优选为C1-C12的烃基磺酸盐基团,R3是具有1-6个碳原子的直 链或支链烷基,R4是氢或者是具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,Z是O或NH,而R5 是式为CnH2(2n_m)+1&基团,其中m代表碳碳双键的数量,并且6边《12和0《m《3,以及其 中所述烃基磺酸盐基团是直链或支链烷基磺酸盐基团、芳基磺酸盐基团、烷芳基磺酸盐 基团、和芳烷基磺酸盐基团或其混合物;和(C)式(III)的胆碱酯衍生物X (R3) 3N+-[C (R4) 2]p-Z-C (O) -R5 (III)其中χ-是抗衡离子,例如烃基磺酸盐基团或卤化物,R3是具有1-6个碳原子的直链 或支链烷基,ρ是1或2,R4是氢或者是具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,Z是O 或ΝΗ,而R5是式为CnH2(2n_m)+1的基团,其中m代表碳碳双键的数量,并且6边<12和 0<m<3 ;或者式为CnH2n+1的基团,其中I^nd以及其中所述烃基磺酸盐基团是直链或 支链烷基磺酸盐基团、芳基磺酸盐基团、烷芳基磺酸盐基团、和芳烷基磺酸盐基团或其 混合物。16.依据权利要求15的乳液,其中所述乳液还包含(1— 3)-β-D-葡聚糖。17.依据权利要求16的乳液,其中基于所述乳液的...

【专利技术属性】
技术研发人员:BJ洛姆默尔茨QA内德佩尔DJ西克玛JW佩特斯
申请(专利权)人:莱泰克斯菲尔特有限公司
类型:发明
国别省市:NL

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