[發明專利]斥水組合

在審

• 申請號: 201680051609.9
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN107949608A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: P.K.莫克杰;V.戈溫德戈達;S.R.達馬拉
• 申請（專利權）人: 詹森藥業有限公司
• 主分類號: C09D4/00
• 分類號: C09D4/00;C07C67/00;C09D5/14;C09D185/00;D06M13/00;D06M15/19;D21H17/00;D21H21/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉力,黃希貴

本發明涉及作為組分(I)的斥水性烷基烯酮二聚體和作為組分(II)的斥水性金屬醇化物的組合，所述組合對從吸水表面排斥水具有強烈協同作用，導致出人意料地長的水滴吸收時間。本發明的組合可施用于具有吸水特性的任何材料的表面，該材料是例如但不限于木材、織造的和非織造的片材、紙張、建筑材料、石膏板和皮革。

在家庭和工業中使用的木材產品通常必須變得疏水同時保持木材外觀，例如在廚房和浴室中的室內用途中，并且特別是在戶外用途如木制甲板、藤架、陽臺、美學建筑元件、桌子、椅子等中。木材經受嚴重的生物降解和光降解。潮濕木材特別容易遭受通過霉菌、真菌、地衣和苔蘚的生長的破壞和攻擊。

木材的主要組分是纖維素、半纖維素和木質素。纖維素和半纖維素含有親水結構，這些親水結構主要是羥基。這些羥基具有與水分子相互作用以形成氫鍵的能力。木材能夠在水中吸收多達其重量的100％，這導致木材溶脹。通過蒸發的水分損失導致木材收縮。這種天然水吸收/蒸發過程是不均勻的，這在木材中產生內部應力。這些內部應力導致木材在暴露于水性流體和高濕度環境中時出現裂縫、開裂和翹曲。

存在幾種改善木材的斥水性和尺寸穩定性的方法，包括用防腐劑浸泡擴散或真空浸漬、加熱、刷涂漆和表面涂覆。一種新興的技術是化學改性，其中諸如酸酐、異氰酸酯、烷基氯化物等化學品與羥基反應，即與細胞壁聚合物的最具反應性的基團反應。出于經濟原因和為簡單起見，表面涂覆長期以來優于用于使木材疏水的化學改性。

任何涂覆的主要功能是防止水分滲透，提高耐候性，并且保持木材的自然外觀。蠟、油、聚合物和硅氧烷的使用在現有技術中是眾所周知的。然而，耐久性和疏水性程度的不足已促使尋求在賦予木材抗水特性方面產生更好性能的物質和組合物。

本發明的組合物是烷基烯酮二聚體(AKD)與金屬醇化物的高度協同組合。優選的金屬醇化物是鈦酸四丁基酯(TBOT)、異丙醇鋁(AIP)、異丙醇銅(CIP)和丙醇鋯(ZNP)。

背景技術

US-8,632,659披露了使用包含烷基烯酮二聚體的分散體和經pH調節的含乙烯胺的聚合物的紙張施膠組合物。

US-2009/0304939披露了一種使用施用在木材表面上的烷基烯酮二聚物的水性分散體保護木材的方法，使得該表面變得疏水并且在處理過的木制表面上的呈滴狀物形式的水的接觸角超過100°。

WO-2005/009700披露了一種用于處理經熱改性的木材的方法，其中通過用疏水性施膠劑處理一片經熱改性的木材而使其斥水，該疏水性施膠劑被吸收到該木材中并且與纖維素反應，該施膠劑是烷基烯酮二聚體(AKD)。

US-2,628,171和US-3,083,114披露了將鈦酸酯與石蠟組合產生烴可溶性組合物，這些烴可溶性組合物具有賦予紡織織物斥水性的效用。

美國RE 23,879披露了用于浸漬皮革并且使其斥水的組合物。這些組合物包含聚硅氧烷和鈦酸酯，優選TBOT。

EP-0,436,327披露了用于纖維基材的斥水且斥油性處理劑，該處理劑包含含氟化合物型斥水且斥油劑、碳二亞胺化合物以及至少一種選自由以下各項組成的組的組分：增塑劑、鋁鋯或鈦金屬酯或醇化物、氮丙啶、鋯鹽、烷基烯酮二聚體、烯基琥珀酸酐。

發明內容

已經出人意料地發現，斥水性烷基烯酮二聚體(AKD)和斥水性金屬醇化物的組合在使吸水材料斥水方面表現出協同作用，導致出人意料地增加的水滴吸收時間。此類組合解決了對用于處理基于綠色化學的吸水材料的有效且經濟的斥水劑的需要，并且還能夠最小化或避免當這些材料沒有受到充分保護免受水侵襲時所需要的有毒殺生物劑的使用。

“烷基烯酮二聚物”，即AKD，是通常用于疏水紙張和紙板中的蠟狀添加劑。AKD包含內酯環，兩個烴鏈通過化學鍵附接到該內酯環上，該內酯環的碳鏈長度典型地在C6-C40之間變化。典型地，這些碳鏈是直鏈并且飽和的，但也存在其中碳鏈是支化的和/或不飽和的商業產品。AKD的烴基尤其包含大約6-40個碳原子，在這種情況下特別常見的是包含12-20個碳原子的那些。典型的烴基是十六烷基和/或十八烷基。斥水AKD可用以下馬庫什式表示：

其中R¹和R²各自獨立地選自C_3-40烷基和C_3-40烯基。該AKD也被稱為組分(I)。