[發明專利]用于水基增粘劑分散液的乳化劑

無效

• 申請號: 200680045573.X
• 申請日: 2006-11-29
• 公開（公告）號: CN101321838A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: L·J·布恩斯特拉;C·C·A·阿德里安斯;M·霍夫鮑爾;J·H·馬斯
• 申請（專利權）人: 伊士曼化工公司
• 主分類號: C09F1/04
• 分類號: C09F1/04;C08L93/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金;韋欣華

發明領域

本發明一般地涉及乳化劑領域，并涉及其穩定分散液的制備。

發明背景

乳化劑(為了本發明之目的，這一術語要理為與“表面活性劑”這一術語是同義語)提供穩定性和防止乳化作用期間生成的微粒的凝結。乳化劑進一步防止最終分散液中微粒的凝結或附聚。由于其兩性特征，乳化劑分子對油相和水相都有親合力。結果，在油-水界面上存在的乳化劑分子與油相和水相中存在的分子之間存在著一種平衡。在本發明的范疇內，本發明乳化劑的官能度主要是在增粘劑分散液范圍內討論的。然而，要理解的是，本發明乳化劑可以容易地用來降低粘度和/或改善任何其它想得到的分散液的乳化。

相關先有技術的描述

US?2,194,429涉及適合在漆工業及其它工業中作為助劑的、基于樹脂醇和樹脂胺的縮合產物的生產方法。按照US’429得到的產物包含一種與(聚)氧烷基或氧烷基醚片斷連接的松香亭基片斷。松香亭基片斷與該鏈之間的連接限于醚鍵。該醚鏈的長度是隨著提高適水性、從而提高該化合物用于形成該分散液的總有用性而看到的。US’429描述了游離末端羥基用磺化劑的官能化。US’429主要關注漆中軟化劑的提供。

US?5137572描述了一種由松漿油松香酸片斷、磷酸官能度和烴氧化物部分組成的乳化劑分子。按照US’572的乳化劑中氧化物單元的總量范圍為50～100。氧化物單元的總數大是由于該乳化劑用來產生混合級瀝青乳液的用途的緣故。US’572的公開文書限于所述瀝青乳液的制備。

US?6274657涉及一種用于形成與彈性體膠乳兼容的松香酯的穩定分散液的表面活性劑。該表面活性劑有化學式R¹-R²-R³。R¹和R³每一個都是松香(即松香、松香二聚體、或松香與松香二聚體的混合物)。R²選自聚乙二醇(PEG)和改性PEG鏈組成的一組。該表面活性劑是通過用聚乙二醇使該松香材料酯化制備的。這些化合物用來穩定增粘劑分散液中的松香酯。

US’657中所述的所有表面活性劑都是非離子型的，而且水溶性是通過導入特別長PEG鏈(即具有大量環氧乙烷單元)達到的。一項類似的發明描述于US?5552519中，該專利也涉及一種基于松香酸片斷的非離子型表面活性劑，其中親水官能度是由高分子量聚乙二醇鏈提供的。

水基增粘劑分散液生產中的主要關注是泡沫的形成和穩定性。“泡沫”可以視為由該水相中存在的乳化劑分子穩定的空氣泡。穩定的泡沫會導致該分散液中粗大微粒的形成。粗大微粒往往是干燥的結果，而且可能導致過濾器堵塞。粗大微粒也可能誘發包含該分散液的最終產品施用到基材上時薄膜的脫水，從而引起該基材上最終涂層中的孔。涂布過程中再循環流動誘發的泡沫形成也是所不希望的，因為空氣泡可能引起最終涂層中的孔。施用到基材上的涂料的再循環在貼標簽/包裝行業中是常見的，而且必然使該產品接觸到空氣一即使該粘合劑和/或增粘劑分散液是在空氣不存在下配制的。

泡沫形成需要避免、限制或破壞，以使這些及其它潛在缺陷降到最低限度。除其它因素外，泡沫破裂受到空氣/液體界面的穩定性和空氣泡由于盛行密度差而向該分散液的表面移動的速率影響。后者可以通過調整該分散液的總粘度來控制。一般來說，隨著該分散液粘度降低，起泡行為改善，即產生較少的泡沫。

如同從先有技術得知的，水基增粘劑分散液典型地包含烷基苯酚或烷基醇乙氧基化陰離子型乳化劑。用這些乳化劑制備的分散液，就其起泡行為和/或其總固體含量和/或其粒度而言，都是有限的。一般來說，下列至少一種問題是使用這些乳化劑發生的：要么觀察到發泡，要么固體含量不夠高，要么微粒太大。從先有技術得知的這些乳化劑的使用典型地導致當該分散液的固體含量提高時增加泡沫形成。

乳化劑的特征也會對粘合劑的粘結性和粘合性產生顯著影響。對于水基粘合劑來說尤其如此。從先有技術得知的陰離子型乳化劑、尤其烷基苯酚或烷基醇乙氧基化陰離子型乳化劑，已知能起增塑劑作用，從而降低粘合劑的粘結強度。從先有技術得知的其它表面活性劑傾向于是非離子型的、因而不太適合于有改善起泡特征的水基分散液。

進而，含有烷基苯酚乙氧基化物的乳化劑由于此類化合物的毒性和致雌性激素活性而正在逐漸退出粘合劑及其它應用。因此，業內仍然需要提供不含烷基苯酚乙氧基化物的乳化劑。