專利名稱：增粘劑分散體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括乳化劑的增粘劑分散體，它的制備方法，它作為增粘劑的用途，以及包括該增粘劑分散體的粘合劑組合物。本發(fā)明還涉及乳化劑，它的制備方法以及它用于乳化樹脂材料的用途。
背景許多類型的粘合劑配制料，特別是基于合成聚合物(例如丙烯酸系聚合物和苯乙烯系嵌段共聚物)的壓敏粘合劑在配制料中通常需要某種增粘劑。該增粘劑改進(jìn)粘合性能例如粘性、耐剝離性和表面潤(rùn)濕的容易程度。當(dāng)將接觸面放在一起時(shí)，粘合劑的粘性使其能夠在接觸面之間形成快速的粘接。
增粘劑通?；跇渲?、增粘劑樹脂，它們?cè)谂渲屏现心苷J(rèn)為是基礎(chǔ)聚合物的高粘度溶劑。增粘劑應(yīng)該看作是這樣的材料，其與它所增粘的特定材料或一類材料有關(guān)。
已建議了多種樹脂材料作為合成聚合物的增粘劑樹脂。所建議的材料的實(shí)例包括松香、歧化松香、松香酯例如松香的甘油酯和松香的季戊四醇酯、脂族烴樹脂、芳族石油樹脂、DCPD樹脂、萜烯樹脂、萜烯/苯酚樹脂和香豆酮/茚樹脂。
用于壓敏粘合劑的增粘劑樹脂通?；谒上愫?或其衍生物或烴樹脂。松香是主要由松香酸構(gòu)成的天然樹脂產(chǎn)品。典型的松香酸(rosinacid)是，例如松香酸(abietic acid)和左旋海松酸。這些松香酸之間的差異主要是雙鍵的數(shù)目和位置。根據(jù)松香源自的樹種，可以將其分類成例如中國(guó)、印尼和巴西松香，和/或根據(jù)松香源自的生產(chǎn)方法，可以將其分類成例如脂松香、木松香或浮油松香。
烴樹脂通常是一般具有重均分子量為500-3000的低分子量脂族或芳族聚合物。常用的脂族烴樹脂是衍生自所謂的C5原料流的樹脂并且常用的芳族烴樹脂衍生自C9原料流。這些原料流源自油料裂化工業(yè)。
在水性粘合劑組合物中，通常包括以水性分散體形式存在的增粘劑樹脂。為了由樹脂材料例如松香或烴樹脂制造分散體，需要表面活性劑用作乳化劑。就松香和烴樹脂而言，該水性分散體通常這樣制備首先熔融該松香或烴樹脂，然后添加表面活性劑和水以形成其中該松香/樹脂是分散相而水是連續(xù)相的分散體。
許多不同的表面活性劑在本領(lǐng)域中是已知的，例如烷基磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽和磷酸酯。然而，使用這些類型的表面活性劑會(huì)導(dǎo)致粘合劑在干燥后成為吸濕性的，這會(huì)導(dǎo)致粘合劑膜不希望的變白。而且，粘接的內(nèi)聚強(qiáng)度和該增粘劑樹脂分散體的機(jī)械穩(wěn)定性會(huì)相當(dāng)?shù)汀?br> US 5552519公開了衍生自松香酯的表面活性劑。
US 2003/0092829公開了基于大豆油、馬來(lái)酸酐和低分子量聚乙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物的粘結(jié)劑。
US 6464764公開了木材保護(hù)劑，其包括由例如亞麻子油和少量馬來(lái)酸和聚乙二醇制造的粘結(jié)劑。
WO 94/18260公開了具有碘值為50到150的水溶性風(fēng)干型樹脂。該樹脂主要包括以下單元A.每分子具有5-100個(gè)氧化乙烯單元的聚乙二醇的單醚，和B.B1)一種或多種不飽和脂肪酸或用不飽和脂肪酸酯化的一種或多種多元醇與B2)α，β-烯屬不飽和羧基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中A∶B的摩爾比率為大約0.2∶1到大約4∶1。
GB 785474公開了縮合產(chǎn)物的制備方法，包括在高溫下使聚氧化烯或其衍生物與含有至少三個(gè)羧基和至少一個(gè)親油基的多元羧酸縮合，該氧化物或衍生物除了親油基之外還具有至少一個(gè)游離羥基并且具有至少1000的分子量。
US2004/0158003公開了一種表面活性劑的制備方法，包括使α，β-不飽和羧酸或酸酐、或其酯與包括烴單體殘基的樹脂反應(yīng)來(lái)提供加合物；并使該加合物與氧化烯或者羧基反應(yīng)性聚(氧化烯)反應(yīng)來(lái)提供該表面活性劑。
增粘劑分散體的重要性能是它的泡沫行為、固體含量/粘度平衡、機(jī)械穩(wěn)定性、濕潤(rùn)性和保存期限。
通常，在該增粘劑分散體中松香/樹脂顆粒越小獲得的穩(wěn)定性越好，這意味著保存期限越長(zhǎng)。
因此，仍然需要這樣一種增粘劑分散體，其當(dāng)用于粘合劑組合物時(shí)與傳統(tǒng)表面活性劑相比賦予干燥的粘合劑改進(jìn)的耐水性。還需要提供滿足上述要求的增粘劑分散體。
因此，本發(fā)明的目的是提供具有高儲(chǔ)存穩(wěn)定性、良好機(jī)械穩(wěn)定性和低泡沫特性的增粘劑分散體，并且其當(dāng)配制成粘合劑組合物時(shí)僅導(dǎo)致在內(nèi)聚強(qiáng)度上的低損失。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供以僅需要較少步驟的方法就能制備的乳化劑。
本發(fā)明本發(fā)明的目的通過(guò)包括特定乳化劑的增粘劑分散體來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉及增粘劑分散體的制備方法、乳化劑的制備方法、乳化劑、該乳化劑的用途、該增粘劑分散體的用途、以及包括該增粘劑分散體的粘合劑組合物。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)包括該乳化劑的增粘劑分散體提供了分散樹脂材料的極小粒度并且能以高的固體含量制備。而且，包括該乳化劑的增粘劑分散體具有極好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性。另外，包括該增粘劑分散體的粘合劑組合物具有高耐水性、極好的內(nèi)聚、高粘合和良好的濕潤(rùn)性。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及增粘劑分散體的制備方法，包括在乳化劑的存在下將樹脂材料分散在水相中，該乳化劑可通過(guò)以下方法獲得提供含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯，使該酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)，形成中間產(chǎn)物A，和使該中間產(chǎn)物A與一種或多種聚亞烷基二醇反應(yīng)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及包括樹脂材料和乳化劑的增粘劑分散體，該乳化劑可通過(guò)上述方法獲得。因此，該乳化劑能是一種或多種聚亞烷基二醇與中間產(chǎn)物A的反應(yīng)產(chǎn)物，該中間產(chǎn)物A通過(guò)含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)來(lái)形成。
本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及上述乳化劑用于分散樹脂材料的用途。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及乳化劑的制備方法，包括提供含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯，使該酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)，形成中間產(chǎn)物A，和，使該中間產(chǎn)物A與一種或多種平均分子量(通過(guò)羥值分析測(cè)定)高于650的聚亞烷基二醇反應(yīng)。
本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及可通過(guò)上述方法獲得的乳化劑。因此，該乳化劑能是一種或多種數(shù)均分子量高于650的聚亞烷基二醇與中間產(chǎn)物A的反應(yīng)產(chǎn)物，該中間產(chǎn)物A通過(guò)含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)來(lái)形成。
該一種或多種脂肪酸的酯適合地具有高于大約60，優(yōu)選高于大約100，最優(yōu)選高于大約140g碘/100g酯的碘值。該酯適合地是一種或多種脂肪酸和醇的酯。該醇適合地是C1-C10單、二或三醇或更高級(jí)多元醇，優(yōu)選C1-C6單、二或三醇，更加優(yōu)選甘油或乙二醇，最優(yōu)選甘油。該酯優(yōu)選是一種或多種脂肪酸的二醇單或二酯或一種或多種脂肪酸的單、二或三甘油酯，最優(yōu)選一種或多種脂肪酸的三甘油酯。適合的一種或多種脂肪酸的二醇單或二酯包括任何含有兩個(gè)共軛雙鍵的那些，例如亞麻酸乙二醇酯和亞油酸乙二醇酯。適合的一種或多種脂肪酸的三甘油酯包括植物油和一些動(dòng)物油，其中例如能提及沙丁魚油、亞麻子油、桐油、核桃油、大豆油、紅花油、葵花油、芝麻油、棉籽油、玉米油、菜籽油、花生油、海甘藍(lán)油、蓖麻油、橄欖油、低芥酸菜子油、葡萄籽油和芝麻油，優(yōu)選使用的是沙丁魚油、亞麻子油、桐油、核桃油、大豆油、紅花油和葵花油。優(yōu)選，該三甘油酯選自亞麻子油、大豆油和葵花油。
應(yīng)該理解的是，在此涉及的一種或多種脂肪酸的酯不包括當(dāng)制造松香酯時(shí)可能由在松香中的脂肪酸的雜質(zhì)形成的酯。
適合的含有酸或酸酐基的親二烯體包括α-β烯屬不飽和羧酸及其酸酐，它們可以選自單、二和多元烯屬不飽和羧酸及其酸酐以及兩種或更多種烯屬不飽和羧酸或酸酐的混合物。該烯屬不飽和羧酸適合地是α-β不飽和C3-C4-單或二羧酸并可以選自丙烯酸、巴豆酸、山梨酸、馬來(lái)酸、甲基馬來(lái)酸、乙基馬來(lái)酸、丙基馬來(lái)酸、丁基馬來(lái)酸、富馬酸、和結(jié)構(gòu)上相似的那些、以及它們的酸酐。適合地，該烯屬不飽和羧酸是二元酸或它們的酸酐，優(yōu)選馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、和富馬酸，最優(yōu)選馬來(lái)酸酐。
該一種或多種聚亞烷基二醇適合地選自C2-C5聚亞烷基二醇，例如聚乙二醇和聚丙二醇。末端封閉的聚亞烷基二醇例如C2-C5聚亞烷基二醇單烷基醚，其中烷基適合地是C1-C5烷基，優(yōu)選C1-C4烷基，例如甲氧基聚乙二醇和丁氧基聚乙二醇是尤其優(yōu)選的。最優(yōu)選的是，該一種或多種聚亞烷基二醇中的至少一種是聚乙二醇。該聚亞烷基二醇的平均分子量(通過(guò)羥值分析測(cè)定)適合地是大約500到大約12000并優(yōu)選高于650。該分子量?jī)?yōu)選為大約1000到大約8000，最優(yōu)選為大約1500到大約5000。使用一種較高分子量聚亞烷基二醇與另一種較低分子量聚亞烷基二醇的混合物也是適合的。在此類情況下，該一種或多種聚亞烷基二醇可以是平均分子量(通過(guò)羥值分析測(cè)定)適合地為大約500到大約2500，優(yōu)選大約1000到大約2000的聚亞烷基二醇，與平均分子量適合地為大約3000到大約5000，優(yōu)選大約3500到大約4500的聚亞烷基二醇的混合物。
該一種或多種脂肪酸的酯與該親二烯體的重量比適合地為大約0.5∶1到大約20∶1，優(yōu)選大約1∶1到大約10∶1，更優(yōu)選大約1∶1到大約8∶1，最優(yōu)選大約4∶1到大約8∶1。
該一種或多種脂肪酸的酯與該親二烯體的反應(yīng)適合地由該親二烯體中的不飽和度和該酯的脂肪酸部分中的共軛雙鍵形成Diels-Alder加合物，從而向其中引入一個(gè)或多個(gè)酸和/或酸酐基。所得的中間產(chǎn)物A優(yōu)選具有大約0到大約100，更優(yōu)選大約10到大約80，最優(yōu)選大約10到大約70g碘/100gA的碘值。
該一種或多種脂肪酸的酯與該親二烯體的反應(yīng)適合地在反應(yīng)混合物中于大約160到大約260℃，優(yōu)選大約180到大約230℃，最優(yōu)選大約190到大約220℃的溫度下進(jìn)行。
中間產(chǎn)物A中的通過(guò)Diels-Alder反應(yīng)引入的一個(gè)或多個(gè)酸和/或酸酐基構(gòu)成了與該一種或多種聚亞烷基二醇中的羥基發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)的接枝。中間產(chǎn)物A與該一種或多種聚亞烷基二醇的總量的重量比適合地為大約0.05∶1到大約5∶1，優(yōu)選大約0.08∶1到大約1∶1，更優(yōu)選大約0.1∶1到大約0.5∶1，最優(yōu)選大約0.1∶1到大約0.4∶1。所得的乳化劑優(yōu)選具有大約0到大約20，更優(yōu)選大約2到大約17，最優(yōu)選大約5到大約15g碘/100g產(chǎn)物的碘值。該乳化劑的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為大約2000到大約19000，更優(yōu)選大約4000到大約12000，最優(yōu)選大約6000到大約7000。在一個(gè)實(shí)施方案中，該乳化劑是以下組分的混合物至少一種分子量為大約7000到11000的組分，至少一種分子量為大約3000到大約6500的組分和至少一種分子量為大約300到大約1000的組分。
該中間產(chǎn)物A與該一種或多種聚亞烷基二醇的反應(yīng)適合地在大約160到大約300℃，優(yōu)選大約190到大約260℃的溫度下進(jìn)行。該最佳溫度可能取決于所使用的聚亞烷基二醇。
該樹脂材料適合地是烴樹脂或松香，或它們的混合物。適合的烴樹脂包括分別衍生自C5原料流和C9原料流的脂族或芳族烴樹脂、DCPD樹脂、萜烯樹脂、萜烯/苯酚樹脂和香豆酮/茚樹脂。該樹脂材料優(yōu)選是松香。該松香包括松香酸，后者主要是含菲骨架的C20一元羧酸的混合物。該松香可以是未改性或改性松香。存在許多不同的改性松香的方式。該松香可以是部分強(qiáng)化或酯化的。優(yōu)選的是，該松香是松香酸的甘油、季戊四醇或三甘醇酯。該松香能在對(duì)甲苯磺酸的存在下用低聚甲醛處理來(lái)抑制結(jié)晶或能通過(guò)歧化來(lái)使其穩(wěn)定，該歧化包括將氫原子從一個(gè)松香酸分子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。這適合地通過(guò)在大約100℃到大約300℃下在歧化催化劑的存在下加熱松香來(lái)實(shí)施。歧化催化劑的實(shí)例是負(fù)載的或非負(fù)載的金屬，例如鈀、鎳和鉑，碘，碘化物例如碘化鐵，二氧化硫和硫化物例如硫化鐵。基于所使用的松香的量，該催化劑適合地以大約0.1wt％到大約5wt％的量使用。按照上述方式制備的歧化松香優(yōu)選具有不超過(guò)大約5wt％的松香酸含量。用氫氧化鈉或鉀或用揮發(fā)性堿(例如，氨或低級(jí)胺例如三乙醇胺)部分皂化的松香也是有用的。根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體能包括任何上述的松香或它們的混合物。
當(dāng)制備根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體時(shí)，該樹脂材料適合地首先熔融并添加該乳化劑，適合地作為熔融物質(zhì)或作為存在于水溶液中添加。該水溶液優(yōu)選用于連續(xù)分散方法，然而該熔融物質(zhì)優(yōu)選用于間歇分散方法?；跇渲牧系闹亓?，該乳化劑以這樣的量添加，即使得其適合地以大約2到大約15wt％，優(yōu)選大約5到大約8wt％的量存在于該增粘劑分散體中。攪拌加入足夠的熱水(基于樹脂材料的重量，適合地為大約5到大約15wt％)以形成乳脂狀油包水型乳液。通過(guò)水稀釋，基于樹脂材料的重量，適合地以大約10到大約35wt％，優(yōu)選以大約15到大約30wt％，最優(yōu)選以大約20到大約25％的水量，該乳液反轉(zhuǎn)以提供穩(wěn)定的水包油型乳液。適合地進(jìn)一步用水稀釋該分散體直到達(dá)到希望的固體含量。如果需要的話，能將常規(guī)陰離子乳化劑(表面活性劑)引入該增粘劑分散體中。此類典型的陰離子乳化劑包括烷基芳基磺酸鹽，例如烷基苯磺酸鈉或銨；脂肪醇硫酸鹽，例如月桂基硫酸鈉；磷酸酯，例如正磷酸的單和二酯的鈉鹽；磺基琥珀酸的酯；硫酸化單甘油酯的鈉鹽和烷基苯酚聚氧化烯縮合物或聚氧化烯縮合物的磺酸鹽或磺基琥珀酸鹽，例如壬基苯酚聚氧化乙烯磺酸的銨鹽。
該增粘劑分散體中的固體含量(即樹脂材料和乳化劑的干含量)適合地為至少大約20wt％直到可獲得的最大含量，優(yōu)選至少大約50wt％，最優(yōu)選至少大約55wt％。
該增粘劑分散體中的樹脂材料的平均粒徑D50適合地小于大約1微米，優(yōu)選小于大約0.7微米，更優(yōu)選小于大約0.5微米，最優(yōu)選小于大約0.45微米，其中D50是指從最小顆粒開始的50wt％級(jí)分的顆粒的平均粒徑。該增粘劑分散體中的樹脂材料的平均粒徑D90適合地小于大約2微米，優(yōu)選小于大約1.5微米，最優(yōu)選小于大約1微米，其中D90是指從最小顆粒開始的90wt％級(jí)分的顆粒的平均粒徑。
該增粘劑分散體的粘度可根據(jù)特定的用途適合地調(diào)節(jié)，但是適合地為大約100到大約1200mPa·s，優(yōu)選大約200到大約700mPa·s，最優(yōu)選大約300到大約500mPa·s，根據(jù)Brookfield(轉(zhuǎn)子3以50rpm)在20℃下測(cè)量。
根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體優(yōu)選具有至少大約六個(gè)月的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(保存期限)并適合地表現(xiàn)出沒有實(shí)質(zhì)的分離、凝結(jié)或沉積。還優(yōu)選的是，該分散體在泵送、運(yùn)輸和混合期間是低起泡的并具有良好機(jī)械穩(wěn)定性以及當(dāng)在粘合劑組合物中配制時(shí)和在涂覆該粘合劑組合物的期間是低起泡的且具有良好穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體適合地作為增粘劑用于包括聚合物的組合物，優(yōu)選粘合劑組合物。
本發(fā)明還涉及包括一種或多種聚合物和根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體的水性粘合劑組合物。優(yōu)選，該水性粘合劑組合物是壓敏粘合劑(PSA)組合物。該水性粘合劑組合物適合地包括大約60到大約90wt％合成聚合物膠乳或天然橡膠膠乳，和大約10到大約40wt％該增粘劑分散體。在該水性粘合劑組合物中的適合的聚合物是天然和合成橡膠，例如氯丁橡膠、丁苯橡膠、SIS嵌段共聚物、SBS嵌段共聚物、VAE(乙酸乙烯酯乙烯共聚物)、丁腈橡膠和聚異丁烯橡膠；丙烯酸酯聚合物；丙烯酸系聚合物，例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物或它們的混合物。用于根據(jù)本發(fā)明的水性粘合劑組合物的優(yōu)選聚合物是丙烯酸系聚合物和/或丙烯酸酯共聚物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它的化合物也可以加入該水性粘合劑組合物，例如潤(rùn)濕劑、殺生物劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、填料、著色劑等。包含在該粘合劑組合物中的聚合物/共聚物和其它的化合物的量不是關(guān)鍵所在并且可以變化以提供該粘合劑組合物的優(yōu)選性能。該化合物能處于任何物理狀態(tài)(根據(jù)粘合劑組合物的狀態(tài)來(lái)定)，例如分散在水相中、液體或固體。
現(xiàn)將通過(guò)以下實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，然而，這些實(shí)施例不應(yīng)理解為限制本發(fā)明范圍。除非另有規(guī)定，份和百分率是指重量份和重量百分率。
實(shí)施例1將1000g(83wt％)亞麻子油(具有178的碘值)加熱到180℃。逐漸添加200g(17wt％)馬來(lái)酸酐，在攪拌下保持該反應(yīng)混合物。然后將該反應(yīng)混合物加熱到200℃，維持6小時(shí)。測(cè)定該水溶性酸值(AV[ws])，如果AV[ws]＜2mgKOH/g，則認(rèn)為達(dá)到了技術(shù)要求。如果AV[ws]＞2mg KOH/g，則讓反應(yīng)混合物再反應(yīng)一小時(shí)，之后再次檢測(cè)該水溶性酸值。重復(fù)該程序直到達(dá)到技術(shù)要求。最終的水溶性酸值(AV[ws])是1.03mg KOH/g，酸值(AV)是85.3mg KOH/g和粘度是760mPa.s(Brookfield轉(zhuǎn)子3以50rpm，20℃)。
實(shí)施例2220g(16wt％)實(shí)施例1的反應(yīng)產(chǎn)物與1200g(84wt％)聚乙二醇PEG 4000混合。溫度在250℃下保持20小時(shí)。該反應(yīng)產(chǎn)物的酸值(AV)是4.6mgKOH/g。
實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1獲得具有最終水溶性酸值(AV[ws])為0.74mg KOH/g和馬來(lái)酸酯化亞麻子油的酸值(AV)為84.6mg KOH/g的反應(yīng)產(chǎn)物。180g(15wt％)這一反應(yīng)產(chǎn)物與252g(21wt％)聚乙二醇PEG 1500和768g(64wt％)聚乙二醇PEG 4000混合。溫度在200℃下保持20小時(shí)。該產(chǎn)物具有5.3mg KOH/g的酸值(AV)。
實(shí)施例4216g(18wt％)實(shí)施例3中制造的亞麻子油和馬來(lái)酸酐的相同反應(yīng)產(chǎn)物與984g(82wt％)丁氧基聚乙二醇(平均分子量為4000g/mol)混合。溫度在200℃下保持20小時(shí)。該產(chǎn)物具有7.5mg KOH/g的酸值(AV)。
實(shí)施例5在一個(gè)罐中將1600g甘油松香酯(軟化點(diǎn)為82.8且酸值為13.1mg KOH/g)加熱到120℃來(lái)制備增粘劑分散體。當(dāng)添加熔融的40g三乙醇胺(TEA)時(shí)，同時(shí)攪拌該松香，接著添加64g實(shí)施例2的反應(yīng)產(chǎn)物和80g(29wt％水溶液)常規(guī)陰離子表面活性劑(來(lái)自Rhodia的Rhodapex AB20)。添加200ml熱(90℃)水實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，接著添加400ml熱(90℃)稀釋水。通過(guò)添加1100ml冷水(30℃)來(lái)進(jìn)一步稀釋該分散體獲得穩(wěn)定的分散體。粒度D50/D90(分別是指50wt％和90wt％的顆粒的最大粒度)是0.38/0.49微米，粘度是250mPas(Brookfield轉(zhuǎn)子3以50rpm，20℃)，固體含量是50.0wt％。
實(shí)施例6-7根據(jù)與實(shí)施例5相同的程序制備兩種另外的增粘劑分散體，但是分別使用實(shí)施例3和4的反應(yīng)產(chǎn)物。
根據(jù)實(shí)施例5-7的增粘劑分散體的一些性能概括在表1中。還與根據(jù)US 5552519的教導(dǎo)制備的增粘劑分散體進(jìn)行對(duì)比。
表1
可以斷定，根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體比高性能的現(xiàn)有技術(shù)分散體具有更小的粒度。具體來(lái)說(shuō)，在實(shí)施例7中，非常高的固體含量與較小的粒度相結(jié)合。
還進(jìn)行了保存期限測(cè)試，就借助流變儀、錐板裝置的機(jī)械穩(wěn)定性測(cè)試和高速攪拌穩(wěn)定性測(cè)試兩者而言的穩(wěn)定性測(cè)試。該流變儀測(cè)試通過(guò)測(cè)量在錐板裝置中聚集的法向力來(lái)進(jìn)行。法向力的增加表示發(fā)生破壞(breakdown)的開始。該高速攪拌測(cè)試通過(guò)高速攪拌裝置(HamiltonBeach)來(lái)進(jìn)行。高速(3000rpm)攪拌該測(cè)試混合物直到形成凝結(jié)物。記錄破壞的時(shí)間。
還如下進(jìn)行泡沫形成測(cè)試高速(3000rpm)攪拌該增粘劑分散體一分鐘。測(cè)量所產(chǎn)生的泡沫并表示為與開始體積相比的相對(duì)體積(％)增加。
結(jié)果總結(jié)在表2中。
表2
可以斷定，根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體具有極好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性和泡沫行為。
實(shí)施例8通過(guò)將實(shí)施例5制備的增粘劑分散體分別與三種不同的基于丙烯酸酯的聚合物產(chǎn)品(來(lái)自BASF的AcronalV215，來(lái)自Rohm &Haas Co的RobondTMPS7596和來(lái)自Air Products的Flexcryl1625)中的一種共混來(lái)制備三種粘合劑組合物，各自包括25到30wt％(以干重計(jì))的該增粘劑分散體。將該粘合劑涂覆到硅酮防粘襯墊上，然后在90℃干燥3分鐘以獲得各自20±1g/m2的涂覆重量，之后層壓到80g/m2的普通紙面料上，然后用防粘紙覆蓋。在室溫(23℃)和50％的相對(duì)濕度下調(diào)理該層壓件，然后評(píng)價(jià)它們的粘合性能。
以同樣的方式制造了三種另外的粘合劑組合物，但是使用根據(jù)US5552519的公開內(nèi)容的增粘劑分散體。
對(duì)該粘合劑樣品的25mm測(cè)試條進(jìn)行了耐剪切性(FINAT測(cè)試法FTM-8)、當(dāng)膠合在各種基材上的環(huán)粘性(FINAT測(cè)試法FTM-9)以及剝離90°(FINAT測(cè)試法FTM-2)測(cè)試。
結(jié)果總結(jié)在表3中。
表3
可以斷定，包括根據(jù)本發(fā)明的增粘劑分散體的粘合劑組合物比包括參照增粘劑分散體的粘合劑組合物具有更好的粘結(jié)(以剪切穩(wěn)定性測(cè)定)。該粘合性結(jié)果(以環(huán)粘性和剝離粘合性測(cè)定)平均起來(lái)與高性能參照增粘劑分散體相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.增粘劑分散體的制備方法，包括在乳化劑的存在下將樹脂材料分散在水相中，該乳化劑可通過(guò)以下方法獲得，包括a)提供含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯；b)使該酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)以形成中間產(chǎn)物A；和c)使該中間產(chǎn)物A與一種或多種聚亞烷基二醇反應(yīng)。
2.乳化劑的制備方法，包括a)提供含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯；b)使該酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)以形成中間產(chǎn)物A；和c)使該中間產(chǎn)物A與一種或多種聚亞烷基二醇反應(yīng)，后者具有高于650的平均分子量，通過(guò)羥值分析測(cè)定。
3.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所要求的方法，其中基于該中間產(chǎn)物A和該一種或多種聚亞烷基二醇的總量，中間產(chǎn)物A與一種或多種聚亞烷基二醇的重量比為大約0.05∶1到大約5∶1。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種脂肪酸的酯與該親二烯體的重量比小于大約25∶1。
5.權(quán)利要求4所要求的方法，其中該一種或多種脂肪酸的酯與該親二烯體的重量比為大約1∶1到大約8∶1。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種脂肪酸的酯具有高于大約60的碘值。
7.根據(jù)權(quán)利6所要求的方法，其中該一種或多種脂肪酸的酯具有高于大約140的碘值。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種脂肪酸的酯是一種或多種脂肪酸的三甘油酯。
9.權(quán)利要求8所要求的方法，其中該三甘油酯是亞麻子油、大豆油或葵花油。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該親二烯體是α-β烯屬不飽和羧酸或酸酐。
11.權(quán)利要求10所要求的方法，其中該親二烯體是馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐或富馬酸。
12.權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種聚亞烷基二醇是C2-C5聚亞烷基二醇或C2-C5聚亞烷基二醇單烷基醚。
13.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種聚亞烷基二醇是平均分子量為大約500到大約2500的聚亞烷基二醇，通過(guò)羥值分析測(cè)定，與平均分子量為大約3000到大約5000的聚亞烷基二醇的混合物。
14.權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種聚亞烷基二醇中的至少一種是聚乙二醇。
15.權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該一種或多種聚亞烷基二醇中的至少一種是甲氧基聚乙二醇或丁氧基聚乙二醇。
16.權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該中間產(chǎn)物A具有大約0到大約100g碘/100gA的碘值。
17.權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所要求的方法，其中該乳化劑具有大約0到大約20g碘/100g乳化劑的碘值。
18.包括樹脂材料和乳化劑的增粘劑分散體，該乳化劑可通過(guò)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)限定的方法獲得。
19.權(quán)利要求18所要求的增粘劑分散體，其中該樹脂材料是烴樹脂或松香，或它們的混合物。
20.權(quán)利要求19所要求的增粘劑分散體，其中該樹脂材料是松香。
21.權(quán)利要求18-20中任一項(xiàng)所要求的增粘劑分散體，其中基于該樹脂材料的重量，該乳化劑以大約5到大約8wt％的量存在。
22.權(quán)利要求18-21中任一項(xiàng)所要求的增粘劑分散體，其中該固體含量至少為50wt％。
23.權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所要求的增粘劑分散體，還包括陰離子乳化劑。
24.可通過(guò)權(quán)利要求2-17中任一項(xiàng)限定的方法獲得的乳化劑，其中該一種或多種聚亞烷基二醇具有高于650的平均分子量，通過(guò)羥值分析測(cè)定。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的乳化劑用于乳化樹脂材料的用途。
26.根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項(xiàng)的增粘劑分散體作為增粘劑用于粘合劑組合物的用途。
27.包括一種或多種聚合物和根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項(xiàng)的增粘劑分散體的粘合劑組合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的粘合劑組合物，包括大約60到大約90wt％合成聚合物或天然橡膠的膠乳，和大約10到大約40wt％根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項(xiàng)的增粘劑分散體。
29.根據(jù)權(quán)利要求27-28中任一項(xiàng)的粘合劑組合物，其是水性壓敏粘合劑組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括樹脂材料和乳化劑的增粘劑分散體，該乳化劑可通過(guò)以下方法獲得，包括提供含有至少兩個(gè)共軛雙鍵的一種或多種脂肪酸的酯，使該酯與含有酸或酸酐基的親二烯體反應(yīng)，以形成中間產(chǎn)物A，和，使該中間產(chǎn)物A與一種或多種聚亞烷基二醇反應(yīng)。本發(fā)明還涉及增粘劑分散體的制備方法，它作為增粘劑的用途，以及包括該增粘劑分散體的粘合劑組合物。本發(fā)明還涉及乳化劑，它的制備方法以及它用于乳化樹脂材料的用途。
文檔編號(hào)C09J201/00GK1918202SQ200580004636
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者P·阿爾蒂斯, L·霍本, J·黑澤 申請(qǐng)人:禾遜專業(yè)化學(xué)公司