CN101426878A - 具有低表面活性剂浓度的树脂分散体 - Google Patents
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Abstract
本发明是从树脂分散体中除去过量表面活性剂的方法。最初要求所述过量表面活性剂形成分散体,但不需要其保持该分散体的稳定性。该方法涉及向分散体中加入酸。所述酸与表面活性剂之一反应,经酸化的表面活性剂返回其初始未中和的形式或其初始的疏水形式,且不再具有起表面活性剂作用的结构能力。分散体中表面活性剂浓度的降低改善了用所述分散体制备的粘合剂的内聚强度。
Description
本申请要求2006年4月21日提交的题为“具有低表面活性剂浓度的树脂分散体”、序列号为60/793,796的临时申请的权益,通过引用将其并入本文。
发明领域
本发明总体上涉及树脂分散体和用它们制备粘合剂的领域。
发明背景
许多类型的粘合剂制剂,尤其是基于诸如丙烯酸类聚合物和苯乙烯类嵌段共聚物之类的合成聚合物的压敏粘合剂,通常需要在制剂中有某种类型的增粘剂。增粘剂可提高粘合性能,如粘性、抗剥离性,使表面易于湿润。粘合剂的粘性能使两个接触的表面靠到一起时立即在其之间形成粘合。
增粘剂一般基于树脂(增粘剂树脂),可将其视为制剂中基料聚合物的高粘度溶剂。增粘剂应视作与它增粘的一种具体材料或一组具体材料相关的材料。
人们已经为合成聚合物提出了各种作为增粘剂树脂的树脂材料(resinousmaterials)。所提出的材料的例子包括松香;歧化松香;松香酯,如松香三甘醇酯、松香甘油酯和松香季戊四醇酯;脂族烃树脂;芳族石油树脂;DCPD树脂;萜烯树脂;萜烯/苯酚树脂;以及苯并呋喃/茚树脂。
用于压敏粘合剂的增粘剂树脂通常基于松香和/或其衍生物或烃类树脂。松香是天然树脂产物,主要由松香酸组成。典型的松香酸的例子为枞酸(abietic acid)和左旋海松酸。各种松香酸之间的差别主要在双键的数目和位置。松香可根据其树种的原产地分类,如中国松香、印尼松香和巴西松香,和/或根据其生产工艺的原料分类,如树胶松香、木松香或浮油松香。
烃类树脂一般是低分子量的脂族或芳族聚合物,其重均分子量通常为500-3000。一般地,这些树脂源自石油或天然气裂解工业。
在水性粘合剂组合物中,常常包含水性分散体形式的增粘剂树脂。为了由诸如松香或烃类树脂之类的树脂材料制备分散体,需要加入表面活性剂作为乳化剂。在松香和烃类树脂的情况中,水性分散体通常这样制备:首先使松香或烃类树脂熔融,然后加入表面活性剂和水,以形成分散体,其中松香/树脂是分散相,水是连续相
然后将所得增粘剂树脂分散体与聚合物混合,制备粘合剂制剂。用来制备粘合剂的树脂分散体可影响所得制剂的粘着性能。具体而言,分散体中所用表面活性剂可影响所得制剂的粘合性能。粘合是一种表面现象,因而可受到粘合剂制剂中表面活性剂的选择和用量的影响。一般地,表面活性剂具有迁移到空气与粘合剂之间的界面的倾向。因此,表面活性剂可改变粘合剂的表面性质和粘合能。通常,在粘合剂组合物中,增粘剂分散体中过量的表面活性剂可导致内聚强度(cohesive strength)的损失。
因此,本领域仍然需要提供具有低表面活性剂浓度的增粘剂树脂分散体,以使使用该分散体制成的粘合剂制剂的内聚强度不受影响,甚至得到提高。
发明概述
本发明涉及制备增粘剂树脂分散体的方法,其包括:使树脂熔融;使树脂与包含两种或更多种表面活性剂的表面活性剂体系接触;用至少一种中和剂中和至少一种表面活性剂;加入水以使分散体转相(invert);以及加入酸以与至少一种表面活性剂反应。
本发明还涉及制备树脂分散体的方法,其包括:使树脂熔融;使树脂与至少一种表面活性剂接触,其中过量加入至少一种表面活性剂;用至少一种中和剂中和至少一种表面活性剂;加入水以使分散体转相;以及加入酸以与过量的表面活性剂反应。
本发明的一个方面涉及包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水的粘合剂组合物,其中通过包括以下步骤的方法制备所述分散体:用壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入水溶性酸,以与经中和的松香酸反应,从而减少其迁移入水相。
本发明的一个方面涉及包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水的粘合剂组合物,其中通过包括以下步骤的方法制备所述分散体:用过量的松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入足量水溶性酸,以与过量部分的经中和的松香酸反应,从而使该过量的松香酸不再迁移入水相。
本发明还涉及压敏粘合剂贴面(overlay),其通过在基材表面上施涂一层粘合剂组合物,并干燥该层来制备,其中所述粘合剂组合物包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备该分散体:用过量的松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入足量水溶性酸,以与过量部分的经中和的松香酸反应,从而使该过量的松香酸不再迁移入水相。
本发明还涉及压敏粘合剂贴面,其通过在基材表面上施涂一层粘合剂组合物,并干燥该层来制备,其中所述粘合剂组合物包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备该分散体:用壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入水溶性酸,以与经中和的松香酸反应,从而减少其迁移入水相。
本发明的再一方面涉及增粘剂分散体联合聚合物胶乳用于制备粘合剂的用途。本发明的粘合剂可用于以下领域:任何类型的表面上的标签、包装应用、地板粘合剂、路标或任何类型的水基胶带、隔离涂料或密封剂。
发明详述
参考以下的本发明详述其中包括的实施例,可以更容易地理解本发明。
在披露和描述本发明材料的组成和方法之前,应当理解,除非另有说明,本发明不受限于具体的合成方法或特定的配方;因此,它可以不同于所披露的内容。还应当理解,所用术语仅仅是为了描述特定的实施方式,而无意限制本发明的范围。
除非上下文另有明确规定,单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。
“任选的”或“任选地”表示随后描述的事件或情形可以发生,也可以不发生。该描述包括该事件或情形发生的情况以及它们不发生的情况。
本文中的范围可表达为从大约一个具体数值起且/或到大约另一个具体数值止。当表达这样的范围时,应当理解,另一种实施方式是从一个具体数值起且/或到另一个具体值止,连同位于所述范围内的所有组合。
贯穿本申请中,为了更完整地描述本发明所涉及的现有技术,在引用专利或出版物时,有意通过引用将这些参考文献的内容整体并入本申请中。
本发明的上下文中所用的一些相关技术术语应理解为具有下列含义(除非在整个描述中另有具体说明)。
在本发明的含义中,“表面活性剂”(就本发明而言,该术语理解为与术语“乳化剂”同义)为乳化期间所形成的粒子提供稳定性,并防止其聚结。表面活性剂还能防止最终分散体中的粒子发生凝聚或聚集。一般地,表面活性剂是具有两亲性质的有机化合物。由于其两亲特性,表面活性剂分子对油相和水相均具有亲合性。结果,在存在于油-水界面处的表面活性剂分子与存在于油相和水相中的分子之间存在平衡。此外,根据本发明,任何化合物可称作“表面活性剂”,如果它以其中和形式起表面活性剂作用;例如,其中性盐具有两亲性质的化合物可称作“表面活性剂”。
在本发明的含义中,“增粘剂”涉及用来为粘合剂组合物提供粘着性的数种组合物中的任何一种。术语“增粘剂分散体”、“树脂分散体”和“增粘剂树脂分散体”可互换使用。
在本发明的含义中,“粘合性”(或粘合剂性能)涉及粘合剂制剂与施涂其的基材之间的相互作用。从特性上来说,粘合力主要涉及粘合剂与基材之间的界面。测定粘合性的合适测试方法有例如“环形粘着性(loop tack)”测试和“剥离强度”测试。这些测试方法描述于FINAT Technical Handbook(FINAT技术手册)(FTM),第6版,2001。环形粘着性根据FINAT测试方法测定(FTM)9(该手册第22页起)测定。剥离强度根据FTM1测定(该手册第6页起)。
在本发明的含义中,“内聚力(cohesion)”(或内聚性能)涉及粘合剂内部的相互作用/力。一般地,内聚力主要涉及粘合剂的体相。测定内聚力的合适测试方法有“剪切内聚力”测试。剪切内聚力根据FTM 8(该手册第20页起)测定。
根据本发明的“松香酸”理解为包含各种松香酸分子的混合物。自然界中存在且容易获得的这种混合物包括但不限于浮油松香、树胶松香或木松香。这些天然混合物可包含各种含量的枞酸型和/或海松酸型松香酸,例如枞酸、长叶松酸、新枞酸、左旋海松酸、海松酸、异海松酸或脱氢枞酸等。除了具有一个羧酸官能度的松香酸外,具有两个或多个羧酸官能度的松香酸也被认为是本发明含义中的松香酸。
根据本发明的“松香酸衍生物”是具有分子松香酸骨架但经下述方法中的至少一种改性的任何分子。在一种实施方式中,至少一个双键被加氢(氢化)。在另一种实施方式中,松香和主链的至少一个环被脱氢,从而得到芳环(脱氢)。在又一种实施方式中,包括松香酸骨架的共轭双键上的加合物,特别是通过狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder type)反应加成马来酐。所得加合物视为本发明的一类松香酸衍生物。
根据本发明的“松香酯”是其中至少两个松香酸或松香酸衍生物单元通过至少两个酯键连接的任何分子。任何具有至少两个羟基的分子可用来在至少两个松香酸单元之间提供酯键。常见例子包括但不限于甘油酯、季戊四醇酯和三甘醇酯。
增粘剂树脂分散体的“固体含量”以基于分散体总重量的重量%表示(除非另有说明)。
根据本发明的“水基”增粘剂树脂分散体是增粘剂实体(entities)的分散体,其中溶剂一般为水或水溶液。然而,水与非水溶剂、尤其有机溶剂的混合物也是合适的,只要发泡性质或其它分散体性质不受负面影响。水与其它水溶性溶剂的混合物也可以使用。
本发明的一个方面涉制备树脂分散体的方法。该方法涉及根据制备稳定分散体的通常需要而提供过量表面活性剂的表面活性剂体系,以及使所得分散体中过量表面活性剂失去活性以免影响利用该分散体制备的粘合剂的内聚强度。
本发明的另一个方面涉及制备树脂分散体的方法,该方法使用包含两种或多种表面活性剂的表面活性剂体系来制备稳定的分散体,且使所得分散体中至少一种表面活性剂失活,以免影响用该分散体所制备的粘合剂的粘着特性。通过使树脂分散体中部分表面活性剂失活,可提高所得粘合剂组合物的内聚强度。
本发明的一种实施方式提供制备树脂分散体的方法,其包括:使树脂熔融;使树脂与包含两种或更多种表面活性剂的本发明表面活性剂体系接触;用至少一种中和剂中和表面活性剂体系中的至少一种表面活性剂;加入水以使分散体转相;以及加入酸以与至少一种表面活性剂反应。在一种实施方式中,酸与经中和的表面活性剂反应。
本发明的另一种实施方式提供制备树脂分散体的方法,其包括:使树脂熔融;使树脂与包含至少一种过量加入的表面活性剂的本发明表面活性剂体系接触;用至少一种中和剂中和至少一种表面活性剂;加入水以使分散体转相;以及加入酸以与过量的表面活性剂反应。
根据本发明,可通过本领域公知的任何常规方法实施树脂或树脂材料的熔融。例如,在一种实施方式中,在约50℃至约200℃的温度下使树脂或树脂材料熔融。在另一种实施方式中,可将树脂或树脂材料加热到高出树脂或树脂混合物的软化点约10℃至30℃的温度。
一般地,增粘剂树脂可表征为环球法软化点为约40℃至约180℃,例如约50℃至约120℃,或约70℃至约140℃。通常,对于环球法软化点大于约100℃的树脂或树脂混合物,在加压条件下实施所述方法。
在树脂分散体中常规用作为增粘剂的任何树脂或树脂材料均适用于本发明。合适地,增粘剂树脂可选自松香、松香衍生物、松香酯、氢化松香酯、烃类树脂、脂族树脂、环脂族树脂、芳族树脂、脂族-芳族混合树脂、聚萜烯、合成聚萜烯、天然萜烯、芳族改性萜烯树脂以及它们的混合物。
这些增粘剂树脂还可具有不同的加氢度或饱和度,也可用不同化合物进行改性。改性剂包括但不限于乙烯的均聚物、共聚物和三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸正丁酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物以及三嵌段、二嵌段和多嵌段共聚物。
例如,合适的树脂包括但不限于(1)天然松香和改性松香及其氢化衍生物;(2)天然松香酯和改性松香酯及其氢化衍生物;(3)聚萜烯树脂和氢化聚萜烯树脂;(4)脂族石油烃树脂及其氢化衍生物;(5)芳烃树脂及其氢化衍生物;(6)脂环族石油烃树脂及其氢化衍生物(7)低分子量丙烯酸酯及其衍生物;或(8)低分子量氨基甲酸酯-丙烯酸酯及其混合物。上述两种或多种树脂的混合物可适当地用于一些配方。例如,合适的烃类树脂包括脂族烃或芳烃树脂、DCPD树脂、萜烯树脂、萜烯/苯酚树脂或苯并呋喃/茚树脂。
在本发明的一些实施方式中,树脂或树脂材料是松香。例如,在一些实施方式中,松香可包含松香酸。一般地,松香酸是含有菲骨架的C20一元羧酸混合物。
松香和松香衍生物包括得自天然来源(如浮油松香、树胶松香或木松香)的松香酸。也可使用这些来源的级分或混合物。混合物可以是两种或更多种天然产品的彼此组合,或者天然产品可与纯化的松香酸或合成松香酸混合。对于加氢度、脱氢度或可连接到松香酸上的任何官能团的变化没有限制,只要至少有一些分子的羧基官能度保持不变。
合适的是,在其他实施方式中,松香可以是未改性的或改性的松香。有许多不同方法对松香进行改性。例如,可对松香进行部分强化或酯化。合适的松香包括但不限于松香酸、松香酯、氢化松香、二聚松香、改性松香和聚合松香。合适的是,在一些实施方式中,松香是松香酸的甘油酯、季戊四醇酯或三甘醇酯。合适的是,在其他实施方式中,任何含多个羟基的低分子量化合物均可用来制备松香酯。
合适的是,松香也可在对甲苯磺酸的存在下用低聚甲醛处理,以抑制结晶;或者可通过歧化反应使之稳定,所述歧化反应涉及将氢原子从一个松香酸(abietic acid)分子转移到另一个松香酸分子。在一些实施方式中,可通过与不饱和二元酸(如马来酸或富马酸)反应,生成松香酯分子来改性松香。本发明的增粘剂分散体可包含上述任何松香或其混合物。
合适的松香和松香衍生物的例子包括但不限于得自伊士曼化学公司(Eastamn Chemical)的Foral 90、树脂、90和 3100。其它有用的例子是得自亚利桑那化学公司(ArizonaChemical)的 RE 4216和RE 85。
本发明的脂族树脂定义为从选自烷烃、烯烃或炔烃的至少一种单体制备的增粘剂。这些单体可以是直链的或支链的。例如,可通过聚合顺式和反式戊间二烯、异戊二烯或二环戊二烯来制备脂族树脂。脂族树脂的例子包括但不限于伊士曼化学公司生产的1095;可隆工业公司(Kolon Industries)生产的C-110;固特异化学公司(Goodyear Chemical)生产的 95。氢化脂环族树脂包括但不限于伊士曼化学公司生产的 H-100、 H-115、 H-130和 H-142。这些增粘剂树脂的环球法软化点分别为100℃、115℃、130℃和142℃。树脂可以各种等级(E、R、L和W)购得,其区别在于氢化程度。
本发明的芳烃树脂定义为从至少一种具有一个或多个环的不饱和环烃单体制备的烃类树脂。例如,芳烃树脂可通过在路易斯酸存在下使茚或甲基茚与苯乙烯或甲基苯乙烯聚合来制备。芳烃树脂的商业例子包括但不限于伊士曼化学公司生产的 3100和 5140。氢化芳族树脂包括但不限于伊士曼化学公司生产的 1094和 1128。
从至少一种脂族单体和至少一种芳族单体制备本发明的脂族-芳族增粘剂树脂。脂族单体和芳族单体在本说明书的前文已有定义。脂族-芳族增粘剂树脂包括但不限于伊士曼化学公司生产的Piccotace 9095和固特异化学公司生产的Extra。氢化脂族-芳族树脂包括但不限于伊士曼化学公司生产的 V3100和埃克森-美孚化学公司(Exxon Mobil Chemical)生产的 5600。
本发明的聚萜烯树脂定义为从至少一种萜烯单体制备的增粘剂树脂。例如,可在氯化铝的存在下使α-蒎烯、β-蒎烯、d-苧烯和二聚戊烯聚合来提供聚萜烯增粘剂树脂。聚萜烯增粘剂树脂的其他例子包括但不限于亚利桑那化学公司生产的TR1100和皮诺华公司(Pinova)生产的 A125。
任何常规的表面活性剂或表面活性剂的组合均适用于本发明。合适的是,在本发明的一些实施方式中使用离子型(即可离子化的)表面活性剂。例如,在一种实施方式中,表面活性剂可以是其中性盐(neutralized salts)具有两亲性质的任何可离子化有机化合物,例如任何含羧酸的化合物、任何含磷酸的化合物、任何含硫酸的化合物、任何烷基磺酸盐、任何含脂肪醇硫酸盐的化合物、任何含磺酸的化合物、任何含琥珀酸磺酸盐的化合物、任何含磺基琥珀酸的化合物、任何含磺基琥珀酰胺酸的化合物或任何含二磺基琥珀酸的化合物。例如,在另一种实施方式中,离子型表面活性剂可以是以下物质中的一种或多种:松香酸、氢化松香酸、歧化松香酸或改性松香酸。
另外,进一步举例来说,以下表面活性剂适合用作本发明的离子型表面活性剂:烷基二苯醚二磺酸盐(alkyldiphenyloxide disulfonate)、十二烷基苯磺酸钠;经中和的十二烷基苯磺酸;十二烷基苯磺酸钾;十二烷基苯磺酸钠;壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵;壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠;月桂基醚硫酸钠;月桂基醚硫酸铵;癸基硫酸钠;月桂基硫酸钠;辛基硫酸钠;十三烷基硫酸钠;十三烷基醚硫酸钠;油酸磺酸钾(potassium oleate sulfonate)、二辛基磺酸琥珀酸钠;三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯(16)醚磷酸酯钾(tristyrylphenol ethoxylate-POE-16phosphate ester,potassium salt)、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯(16)醚磷酸酯胺;月桂基硫酸镁;癸基硫酸镁;2-乙基己基硫酸钠;C14-16烯烃磺酸钠;二羧基乙基硬脂基磺基琥珀酰胺酸四钠;烷基磺酸钠;辛基硫酸钠;烷基萘磺酸盐;十三烷基醚硫酸钠;月桂基硫酸三乙铵;癸基葡糖苷羟丙基磺酸钠;癸基葡糖苷羟丙基磺酸钠;月桂基葡糖苷羟丙基磺酸钠;二癸基葡糖苷羟丙基磷酸钠;二月桂基葡糖苷羟丙基磷酸钠;二丁基葡糖苷羟丙基磷酸钠;单烷基磷酸钾;单烷基磷酸三乙醇胺;磺基琥珀酸二辛酯钠;癸基二苯醚二磺酸钠;油酰基单乙醇胺磺基琥珀酸二钠;蓖麻酰基单乙醇胺磺基琥珀酸二钠;月桂基磺基琥珀酸铵;十二烷基二苯醚二磺酸钠;二(十三烷基)磺基琥珀酸钠;月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠(2EO);月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠;月桂基硫酸铵;月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵;月桂基硫酸盐三乙醇胺;月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺;月桂基硫酸单乙醇胺;月桂基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺;月桂基硫酸钾;月桂基聚氧乙烯醚硫酸钾;癸基硫酸钠;辛基/癸基硫酸钠;2-乙基己基硫酸钠;辛基硫酸钠;α-烯烃磺酸盐;α-烯烃磺酸钠;烷基酚醚硫酸盐;壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠;壬基酚聚氧乙烯(6)醚硫酸钠;或者壬基酚聚氧乙烯(6)醚硫酸铵。
合适的烷基芳基磺酸盐的例子包括但不限于烷基苯磺酸钠或铵;脂肪醇硫酸盐,例如月桂基硫酸钠;正磷酸单酯和二酯的盐;甘油单脂肪酸硫酸钠和烷基酚聚氧化烯醚(polyoxyalkylene oxide)缩合物或者聚氧化烯醚缩合物的磺酸盐或磺基琥珀酸盐,例如壬基酚氧乙烯醚磺酸铵。
在一种实施方式中,表面活性剂可以是其中性盐具有两亲性的任何含羧酸的化合物。例如,在一种实施方式中,表面活性剂可以是松香酸。在分散体中使用松香酸的实施方式对于所得粘合剂制剂特别有用,因为松香酸具有双重功能,既在分散体转相过程中以其中性盐形式起表面活性剂作用,又在将所得分散体加入粘合剂制剂时以其非中和形式(non-neutralized form)起增粘剂作用。例如,木松香(即经中和的木松香)适合用作本发明的表面活性剂。
在本发明的一种实施方式中,本发明的表面活性剂体系中至少有一种表面活性剂应当是离子型的。在另一种实施方式中,离子型表面活性剂也应当可以被合适的反离子部分或完全中和。根据本发明任何常规中和剂均适用。合适的是,中和剂或离子化剂可以是、也可以不是易挥发性物质,如氢氧化铵、胺或羟胺,但它也可以是任何碱,如碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物。例如,合适的中和剂包括NaOH、KOH或NH4OH。中和剂也可以是两种挥发性碱的混合物或非挥发性碱的混合物。
在本发明的一种实施方式中,表面活性剂体系包含至少一种过量加入的离子型表面活性剂。一般地,最初要求该过量表面活性剂形成分散体,但不需要其保持该分散体的稳定性。
在本发明的另一种实施方式中,表面活性剂体系包含两种或更多种表面活性剂,其中至少一种离子型表面活性剂与至少一种其他表面活性剂组合。所述其他表面活性剂可以是离子型的或非离子型的(即不可离子化的)。在其中其他表面活性剂是离子型表面活性剂的实施方式中,或者在其中两种或多种表面活性剂是离子型表面活性剂的实施方式中,至少一种表面活性剂的非中和形式的pKa值应当与其余表面活性剂的pKa值具有足够的差异。根据本发明,“足够的差异”是指pKa值之差约为0.5或更大。例如,至少一种离子型表面活性剂的非中和形式的pKa值应当比其余表面活性剂的pKa值高。在一种实施方式中,具有较高pKa值的离子型表面活性剂的中和形式可先与酸反应。
合适的是,在本发明的一种实施方式中,任何常规的非离子型表面活性剂可以与离子型表面活性剂组合使用。根据本发明,合适的非离子型表面活性剂包括但不限于任何长链聚氧乙烯醚嵌段共聚物、任何羟基封端的长链聚氧乙烯醚、醇聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、烷基酚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸酯、脂肪醇硫酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或磷酸酯。
合适的烷基酚聚氧乙烯醚的例子包括但不限于壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯。术语“壬基酚”表示具有通式HOC6H4C9H19的大量同分异构化合物。工业上生产的壬基酚主要是4-壬基酚,其所连接的烷基、烷基磺酸、脂肪酸、乙氧基化烷基酚及其衍生物或混合物具有各种不明确的支化度。
合适的非离子型表面活性剂的例子包括但不限于磺基琥珀酸酯、脂肪链烷醇酰胺;油基二乙醇酰胺;月桂基二乙醇酰胺;椰油二乙醇酰胺;脂肪二乙醇酰胺;月桂酰胺二乙醇胺月桂基(dealauryl)二乙醇酰胺;聚氧乙烯(6)月桂酰胺;月桂基/肉豆蔻基单乙醇酰胺;油酰基二乙醇酰胺;烷基醚磷酸酯;单油酸甘油酯;聚甘油(10)十油酸酯;聚甘油酯;聚甘油多蓖麻醇酸酯;三(辛酸/癸酸)甘油酯;三辛酸甘油酯;磷酸十三醇酯;壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯;棕榈酸十六醇酯;硬脂酸丁氧基乙酯;硬脂酸丁酯;月桂酸甲酯;棕榈酸/油酸甲酯;聚乙二醇(2)硬脂酸酯;油酸甘油酯;硬脂酸甘油酯;肉豆蔻酸异丙酯;棕榈酸异丙酯;异壬酸乙基己酯;聚乙二醇(4)二油酸酯;聚乙二醇(8)二月桂酸酯;聚乙二醇(8)二油酸酯;聚乙二醇(8)二硬脂酸酯;聚乙二醇(8)月桂酸酯;聚乙二醇(8)油酸酯;聚乙二醇(8)硬脂酸酯;聚乙二醇(12)二月桂酸酯;聚乙二醇(12)二油酸酯;聚乙二醇(12)二硬脂酸酯;聚乙二醇(12)月桂酸酯;聚乙二醇(150)二硬脂酸酯;聚乙二醇(150)硬脂酸酯;硬脂酸丙二醇酯;壬基酚聚氧乙烯(10)醚磷酸酯;壬基酚聚氧乙烯(6)醚磷酸酯;壬基酚聚氧乙烯(8)醚磷酸酯;壬基酚聚氧乙烯(12)醚磷酸酯;大豆油、甲酯;脂肪烷基聚氧乙烯醚;脂肪醇聚氧乙烯醚;脂肪酸聚氧乙烯醚;醇聚氧乙烯醚;牛脂胺聚氧乙烯(2)醚;辛基酚聚氧乙烯(12)醚;壬基酚聚氧乙烯(1.5)醚;壬基酚聚氧乙烯(4)醚;壬基酚聚氧乙烯(6)醚;壬基酚聚氧乙烯(9)醚;壬基酚聚氧乙烯(10)醚;壬基酚聚氧乙烯(10.5)醚;壬基酚聚氧乙烯(12)醚;壬基酚聚氧乙烯(15)醚;壬基酚聚氧乙烯(30)醚;壬基酚聚氧乙烯(40)醚;蓖麻油聚氧乙烯醚;蓖麻油聚氧乙烯(40)醚;辛基酚聚氧乙烯(5)醚;辛基酚聚氧乙烯(7)醚;辛基酚聚氧乙烯(9)醚;辛基酚聚氧乙烯(12)醚;辛基酚聚氧乙烯(40)醚;辛基酚聚氧乙烯醚;癸醇聚氧乙烯(4)醚;癸醇聚氧乙烯(6)醚;癸醇聚氧乙烯(9)醚;十三醇聚氧乙烯醚;十三醇聚氧乙烯(12)醚;十三醇聚氧乙烯(18)醚;十三醇聚氧乙烯(3)醚;十三醇聚氧乙烯(6)醚;三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚;脂肪酸聚氧乙烯(3)醚;脂肪酸聚氧乙烯(10)醚;脂肪酸聚氧乙烯(15)醚;辛基酚聚氧乙烯(30)醚;辛基酚聚氧乙烯(40)醚;三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯(16)醚磷酸酯;乙氧基化椰油胺;失水山梨醇(sorbital)三油酸聚氧乙烯(20)醚;失水山梨醇(sorbital)单油酸聚氧乙烯(20)醚;牛脂胺聚氧乙烯(15)醚、;牛脂胺聚氧乙烯(2)醚;或牛脂胺聚氧乙烯(5)醚。
在本发明的一种实施方式中,分散体转相之后,至少一种表面活性剂或部分的过量表面活性剂与酸反应。根据本发明,酸化的表面活性剂或过量表面活性剂的酸化部分返回其中和前的形式,不再起表面活性剂的作用,或者变得具有疏水性,不再具有起表面活性剂作用的结构能力。在一些实施方式中,离子型表面活性剂被酸酸化时,就失去作为表面活性剂的活性。这种表面活性剂在分散体中的总体浓度下降,可减小表面活性剂对粘合剂的粘着性(如内聚强度)的影响。在一些实施方式中,失活的表面活性剂还是增粘剂,它保留在分散体中,在所得粘合剂制剂中提供作为增粘剂的黏着性能。例如,用松香酸(如木松香)作为表面活性剂的实施方式中,木松香被酸酸化,并不再起影响内聚强度的表面活性剂的作用,但其仍保留在分散体中,在粘合剂中起增粘剂的作用。
任何水溶性酸均适用于本发明。合适的是,该酸应具有足够的强度以与所需的表面活性剂或部分的过量表面活性剂反应。此外,应加入足量的酸,以酸化所需的表面活性剂或对过量部分的表面活性剂进行酸化。在一种实施方式中,酸与至少一种经中和的表面活性剂反应。合适的酸的例子包括但不限于磷酸、乙酸、硫酸或盐酸。在一种实施方式中,加入酸直至pH从约8.0-10.0下降到约5.5-7.5,这表示已加入足量的酸来酸化过量表面活性剂的部分。不受任何理论的束缚,在此过程中,酸与经中和的表面活性剂反应,生成两亲特性显著降低的有机物质。这些分子随后留在树脂粒子的有机相中。在一些实施方式中,若已与酸反应的经中和的表面活性剂本身是增粘剂,则那些物质将在最终的粘合剂制剂中起增粘剂的作用。
例如,在本发明的一种实施方式中,以下表面活性剂体系是合适的:约25重量%至约75重量%木松香(基于树脂材料的总重量计)与约25重量%至约75重量%壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯组合。在此实施方式中,通过用氢氧化钾原位中和木松香(即在待分散的熔融树脂的存在下中和木松香)形成分散体。松香酸钾的酸化可以在油包水分散体转相为水包油分散体之后通过加稀酸到分散体中完成,或者在树脂分散体形成过程的最后通过加入更浓的酸到分散体中完成。
根据本发明可使用制备分散体的任何常规方法。一般地,为制备分散体,用本领域公知的任何方法使树脂材料与一种或多种表面活性剂及水接触。
在一种实施方式中,树脂分散体可通过分批转相(a batch inversion)方法制造。在另一种实施方式中,可使用连续方法制备它们。
合适的是,加入表面活性剂以使它在树脂分散体中的含量为约2重量%至约15重量%(基于树脂材料的重量计),例如约5重量%至约10重量%。搅拌加入足量的热水,合适为约5重量%至约15重量%(基于树脂材料的重量计),以形成奶油色油包水乳液。一经水稀释,乳液发生转相,以提供稳定的水包油乳液,所述水的合适量为约10重量%至约35重量%(基于树脂材料的重量计),例如约15重量%至约30重量%,或约20重量%至约25重量%。在本发明的一些实施方式中,在该方法中于此点向预形成的树脂分散体中加入浓酸。合适的是,进一步用水稀释分散体,直到获得所需的固体含量。
一旦酸化,本发明的表面活性剂体系中的至少一种表面活性剂返回其未中和的形式或其初始的疏水形式,不再具有起表面活性剂作用的结构能力。一般地,起初要求经酸化的表面活性剂形成分散体,但不需要其保持该分散体的稳定性。应对其余的表面活性剂进行选择,以致在中和第一化合物的条件下,它不参加与酸的反应。通过与碱反应形成表面活性剂、后来通过与酸反应返回其初始形式的化合物,可为约5重量%至约80重量%(基于最初用来形成用于转相的表面活性剂的材料的总固体计)。所述酸可以是任何类型的水溶性酸,条件是其强度足以使它与本发明表面活性剂体系中的所需表面活性剂反应。
在又一个步骤中,可在搅拌下向树脂增粘剂混合物中缓慢加水,直到达到相转变。在一种实施方式中,将所得乳液进一步稀释到所需总固体含量。然后在温和搅拌下缓慢冷却所得分散体。
表面活性剂在树脂材料中的加入量宜为约4重量份至约9重量份/100重量份增粘剂,例如约5重量份至约8重量份/100重量份增粘剂。以一定方式调节中和剂的加入量,使得最终分散体的pH为约4至约12,或者约6至约10。
上面所讨论的增粘剂分散体中增粘剂的平均粒度适宜小于约10微米。例如,增粘剂的平均粒度小于约2微米或小于约1微米,或者甚至小于约500纳米。在另一种实施方式中,增粘剂的平均粒度小于约250纳米。一般地,用(激光)光散射方法测定粒度和粒度分布。
在又一种实施方式中,树脂分散体的布鲁克菲尔德粘度小于约6000厘泊或小于约4000厘泊。一般地,用布鲁克菲尔德LVT粘度计测定粘度。具有更高粘度的表面活性剂包括在本发明内,只要其发泡性能可接受且固体含量在指定范围内。
例如,增粘剂分散体的粘度宜适应具体应用,但合适的是,在20℃测定的布鲁克菲尔德粘度(4号心轴,速度为60转/分钟)为约100至约6000厘泊,例如约500至约5000厘泊,或约1000至约4000厘泊。
增粘剂分散体中的合适的固体含量(即树脂材料和表面活性剂的干含量)为至少约20重量%直至可达到的最大含量,例如约50重量%至约70重量%,或者甚至约55重量%至约65重量%。
本发明的增粘剂分散体的储存稳定性(保质期)通常至少约为1年,合适的是证实没有明显的分离、凝结或沉积现象。还优选,该分散体在泵送、运输和混合过程中起泡少、机械稳定性好,并且在粘合剂组合物中配制时以及在施涂粘合剂组合物的过程中,它同样起泡少且稳定性良好。
在本发明的另一方面,根据本发明制备的树脂分散体可用来制备粘合剂组合物。本发明的树脂分散体导致用所述增粘剂分散体制备的水基粘合剂的内聚性能和粘合性能得到提高。例如,此类粘合剂可有利地用于标签和包装工业,用于任何类型的水基胶带、路标和地板应用。在前述应用中,所述粘合剂是压敏性的。其中粘合剂不是压敏粘合剂的其他应用也包括在内。此类应用包括但不限于隔离涂料或密封剂。
根据本发明,粘合剂制剂包含上述至少一种本发明的增粘剂分散体和至少一种聚合物组分。一般地,该聚合物组分可以是聚合物分散体或胶乳乳液。因此,当描述粘合剂制剂中的聚合物组分时,术语“胶乳”、“聚合物胶乳”、“丙烯酸类胶乳”、“聚合物分散体”、“乳液聚合物”、“聚合物乳液”或“胶乳乳液”可互换使用。例如,该聚合物组分是弹性体聚合物,包括弹性体胶乳,如丙烯酸类或苯乙烯-丁二烯橡胶。适合与本发明的增粘剂分散体一起使用的其他聚合物包括但不限于:
-天然橡胶的悬浮体;
-衍生自丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸或其混合物的丙烯酸类聚合物;
-苯乙烯-丁二烯共聚物;
-衍生自乙酸乙烯酯(如乙烯-乙酸乙烯酯)的聚合物;
-聚氯丁二烯;或
-丙烯腈-丁二烯共聚物。
这些聚合物中的两种或更多种的任意混合物同样适用。
在本发明的另一种实施方式中,提供制备粘合剂组合物的方法。该方法包括使至少一种增粘树脂分散体和至少一种聚合物胶乳接触。可通过本领域公知的任何方法实施所述接触。
在本发明的一种实施方式中,为了制备本发明的湿粘合剂制剂(即水基的),可以将本发明的增粘剂分散体和聚合物胶乳共混。一般地,粘合剂制剂包含约10重量%至约60重量%(例如约20重量%至约40重量%)的增粘剂(基于干重)。
本发明进一步涉及包含一种或多种聚合物和本发明的增粘剂分散体的水性粘合剂组合物。在一种实施方式中,该水性粘合剂组合物是压敏粘合剂(PSA)组合物。水性粘合剂组合物适宜包含约40重量%至约90重量%的合成聚合物胶乳或天然橡胶胶乳,以及约10重量%至约60重量%的增粘剂分散体。
水性粘合剂组合物中的合适聚合物为天然和合成橡胶,如氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、SIS嵌段共聚物、SBS嵌段共聚物、VAE(乙酸乙烯酯-乙烯共聚物)、丁腈橡胶和聚异丁烯橡胶,丙烯酸酯聚合物,丙烯酸类聚合物如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物或它们的混合物。用于本发明水性粘合剂组合物的优选聚合物是丙烯酸类聚合物和/或丙烯酸酯共聚物。本领域的技术人员已知的其他化合物也可包括在该水性粘合剂组合物内,其例子有湿润剂、杀生物剂、增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、填料、着色剂等。聚合物/共聚物和其他化合物在该粘合剂组合物中的含量不是关键的,该含量可以变化,以便得到粘合剂组合物的较佳性能。根据粘合剂组合物的状态,所述化合物可具有任意物理状态,如分散在水相、液体或固体中。
可向粘合剂组合物中加入各种添加剂,以获得所需性能,或者用于防止降解,或者用于任何其他目的。此类添加剂包括但不限于稳定剂、杀生物剂、强化剂、阻燃剂、发泡剂、常规增粘剂、增塑剂、油、抗氧化剂、聚合物、可固化/反应性单体、交联剂、填料、染料、颜料和湿润剂。由于可能配混成分的数目,根据本发明制备的粘合剂组合物的性能可以变化,无论用于具有何种组合的基材,其对于粘性、剥离强度、剪切强度和耐溶剂介质的大多数可预见的要求均能得到满足。
在本发明的一种实施方式中,可以通过以下方法将所述粘合剂组合物施涂在基材上:将其涂覆到基材表面上,然后使之与第二基材的另一表面或者同一基材的第二表面接触。合适的基材包括但不限于塑料、纸、瓦楞纸板、粗纸板、卡纸膜(cardstockfilm)和膜类材料(filmic materials)。根据本发明可使用的常规涂覆方法包括但不限于凹版涂布、反转凹版涂布、狭缝染涂或棒涂。
在又一方面,本发明涉及压敏粘合剂贴面,通过以下方法制备:在用作粘合剂载体的基材表面上施涂一层所公开的粘合剂组合物,并干燥该层。本文中所用术语“贴面”是指其表面(“第一表面”)的至少一部分施涂了一层粘合剂材料的任何基材,因而适合粘合到另一基材的表面(“第二表面”)上,这通过使所述第一和第二表面在压力作用下接触来实现。
在本发明的一种实施方式中,所述粘合剂制剂可以是用于制造压敏粘合剂的水基粘合剂,所述压敏粘合剂用来粘合贴面如标签、胶带、装饰性贴花等。用作粘合剂载体的合适基材可使用非织造材料,例如纸、塑料、金属或泡沫来制备;或者可使用织造材料,例如纺织棉或织造合成聚合物来制备。后者的一些例子是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚酯和聚酰胺。
本发明的一种实施方式涉及粘合剂组合物,其包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备所述分散体:用壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入水溶性酸,以与经中和的松香酸反应,从而减少其迁移入水相。
本发明的另一种实施方式涉及粘合剂组合物,其包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备所述分散体:用过量的松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入足量水溶性酸,以与过量部分的经中和的松香酸反应,从而使该过量的松香酸不再迁移入水相。
本发明的另一种实施方式涉及压敏粘合剂贴面,其通过在基材表面上施涂一层粘合剂组合物,并干燥该层来制备,其中所述粘合剂组合物包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备该分散体:用过量的松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入足量水溶性酸,以与过量部分的经中和的松香酸反应,从而使该过量的松香酸不再迁移入水相。
本发明的又一种实施方式涉及压敏粘合剂贴面,其通过在基材表面上施涂一层粘合剂组合物,并干燥该层来制备,其中所述粘合剂组合物包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备该分散体:用壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入水溶性酸,以与经中和的松香酸反应,从而减少其迁移入水相。
通过其可能的实施方式的下述实施例可对本发明作进一步说明,但应当理解,除非另有说明,所包括的这些实施例仅用于说明目的,而无意限制本发明的范围。除非另有说明,份数和百分数是指重量份数和重量百分数。
实施例
在以下实施例中,分散体用术语总固体含量、粒度、粘度和pH来表征。使用微波(CEM Labwave-9000水分/固体分析仪)测定树脂分散体的总固体含量。使用配备有4号心轴的布鲁克菲尔德粘度装置在60转/分钟的转速下测定树脂分散体的粘度。使用Microtrac UPA150激光衍射仪测定粒度。
实施例1:树脂分散体的制备(后加酸法)(acid post-addition method)
对于乳化实验,使用1升玻璃反应釜,该釜通过加热罩加热,装有高扭矩不锈钢搅拌器和热电偶。使225克烃类树脂和75克松香酯在反应釜中于约120℃熔融。一旦得到均匀的树脂熔体,就将该物质冷却到95℃,向反应釜中加入10.95克壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和10.95克木松香,低速混合。用6.9克45%氢氧化钾(KOH)溶液中和混合物,一直搅拌到获得均匀混合物。适度搅拌下进一步将温度降低到90℃。在电热板上预热软化水,然后将其滴加到树脂混合物中。在加水期间,观察到粘度增加。在一定量的水下,分散体从油包水分散体转相为水包油分散体。超过转相点后,粘度再次下降,将剩余的水加入分散体中,直到固体含量达到约60%。将反应釜冷却到低于40℃,用孔径为180微米的不锈钢网筛过滤。
所得分散体具有以下物理性质:分散体的总固体含量为60.8%,粒度为195纳米,pH为10.0,粘度为3980厘泊。将100克分散体样品置于广口瓶中。将搅拌器和pH探测计插入该广口瓶,进行适度搅拌。向分散体中滴加1.57克25%(重量/体积)乙酸溶液,直到pH下降到6.5。另外加入软化水,直到总体固含量为56.7%。
实施例2:在增加壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯与木松香之比的条件下制备树脂分散体
采用与实施例1相同的步骤,不同之处在于:使用16.5克壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和5.4克木松香。所得分散体具有以下物理性质:分散体的总固体含量为60.1%,粒度为296纳米,pH为9.5,粘度为4710厘泊。当用1.23克25%乙酸滴定100克该分散体时,并再加入软化水至总固体含量达到56.0%时,pH下降到6.6。
实施例3:制备树脂分散体(树脂糊料稀释法)
对于乳化实验,使用不锈钢反应容器,该反应器通过电热板加热,装有高扭矩不锈钢搅拌器。必要的话,使用热电偶记录反应混合物的温度。在反应器中使约100克松香酯熔融到约110℃,然后向反应器中加入4.5克乙氧基化磷酸酯和1.5克Stabelite树脂E。用4克KOH溶液(50%重量/重量)中和所得混合物,搅拌直至获得均匀混合物。然后缓慢加快搅拌并保持在1200rpm~2000rpm。在电热板上预热软化水,并将其滴加到树脂混合物中。在加水的过程中,观察到粘度增加。加入一定量的水后,分散体从油包水分散体转相为水包油分散体。超过转相点后,粘度再次下降,从反应器中取样进行pH测定。用磷酸对剩余的水进行酸化,并将其加入分散体中。在低速搅拌下将反应器冷却到室温,进行表征。所得分散体具有以下物理性质:分散体的总固体含量为53%,粒度为180纳米。从反应器中取出的样品的pH为9.2,最终的树脂产品的pH为6.0。
比较例:不含可去除的表面活性剂或不进行酸化的类似树脂分散体
采用与实施例1相同的步骤,不同之处在于:使用21.9克壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯,且不使用木松香。所得分散体具有以下物理性质:分散体的总固体含量为56.0%,pH为9.6,粘度为3550厘泊,粒度为284纳米。不对树脂分散体进行酸化。
表1列出了加酸实验的结果。结果表明,随着配方中木松香浓度的增加,使pH达到6.6所需的酸量也增加,这说明酸与木松香发生选择性反应。
表1分散体的酸化结果
样品 | 比较例 | 实施例2 | 实施例1 |
壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯与木松香之比 | 100%壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 | 3∶1 | 1∶1 |
酸化前的pH | 9.6 | 9.5 | 10.0 |
25%乙酸的加入量(克) | N/A | 1.23 | 1.57 |
加酸后的pH | N/A | 6.6 | 6.5 |
将根据本发明制备的树脂分散体用于使用表2所述配方混配的粘合剂制剂。将制剂涂覆在Flexcon 78BM 0-6有机硅涂布防粘纸(siliconized release paper)上,在100℃干燥1分钟,得到21克/米2的干膜厚度。同时将52克/米2经电晕处理的Mylar(聚酯)和78克/米2的Crown Label Y纸(克劳恩范杰尔德造纸有限公司(Crown VanGelder Papierfabrieken N.V.))施加到涂覆了粘合剂的防粘纸上。所得结构物在23℃和50%相对湿度下调节1天,然后进行测试。
表2用于粘合剂测试的配方
组分 | 说明 | 量(克) |
Acronal V210 | 丙烯酸类胶乳 | 100 |
氢氧化铵,28重量% | 中和剂 | 1.8 |
实验树脂分散体 | 增粘剂分散体 | 40.7 |
Surfynol PSA336,50重量% | 湿润剂 | 1.2 |
Polyphobe 104,20重量% | 增稠剂 | 0.0-1.01 |
1加入Polyphobe 104以使制剂的粘度>2500厘泊,此粘度是将其流延到有机硅涂布防粘纸上时制得均匀膜所需的。
在实施例中使用以下测试方法。
178°剪切(PSTC-107)
将5个标签样本裁切成3/4英寸x3/4英寸的条块。将一块3/4英寸x3/4英寸的方形粘合剂样本置于不锈钢板的中央,用4.5英镑的辊碾压两次。将夹子置于样本的自由端,确保夹子完全沿其宽度延伸,并恰好对齐,以均匀分散荷重。然后将样本置于测试架上,向夹子施加1000克质量。记录样本从测试板上完全分离所用的时间。表3中所列数值为5次测试结果的平均值。数据显示,在阈值水平以上,随着分散体中挥发性表面活性剂的量减少,后面配制的粘合剂的内聚强度增大。
表3 表2中粘合剂制剂的内聚强度
粘合剂中的树脂分散体 | 比较例 | 实施例2 | 实施例1 |
壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯与木松香之比 | 100%壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 | 3∶1 | 1∶1 |
178°剪切(小时) | 8 | 3 | 14 |
已经具体结合其优选实施方式对本发明作了详细描述,但应当理解,在本发明的精神和范围之内,可以作出各种变化和修改。
Claims (49)
1.制备树脂分散体的方法,其包括:
(1)使树脂熔融;
(2)使树脂与包含两种或更多种表面活性剂的表面活性剂体系接触;
(3)用至少一种中和剂中和至少一种表面活性剂;
(4)加入水以使分散体转相;以及
(5)加入酸以与至少一种表面活性剂反应。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述酸与至少一种经中和的表面活性剂反应。
3.根据权利要求1所述的方法,其中至少一种表面活性剂是离子型的。
4.根据权利要求1所述的方法,其中两种或更多种表面活性剂是离子型的。
5.根据权利要求1所述的方法,其中至少一种表面活性剂是离子型的,且至少一种表面活性剂是非离子型的。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述离子型表面活性剂被中和剂中和。
7.根据权利要求5所述的方法,其中加入足量的酸,以酸化中和形式的离子型表面活性剂。
8.根据权利要求4所述的方法,其中至少一种未中和的离子型表面活性剂的pKa值高于其余表面活性剂的pKa值。
9.根据权利要求8所述的方法,其中具有较高pKa值的中和形式的离子型表面活性剂首先与酸反应。
10.根据权利要求3、4或5所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是任何含羧酸的化合物、任何含磷酸的化合物、任何含硫酸的化合物、任何烷基磺酸盐、任何含脂肪醇硫酸盐的化合物、任何含磺酸的化合物、任何含琥珀酸磺酸盐的化合物、任何含磺基琥珀酸的化合物或任何含磺基琥珀酰胺酸的化合物或任何含二磺基琥珀酸的化合物。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是含羧酸的化合物。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是任何含羧酸的化合物、任何含磷酸的化合物或任何含硫酸的化合物。
13.根据权利要求1所述的方法,其中至少一种经中和的表面活性剂与酸反应,经酸化的表面活性剂返回其初始未中和的形式或其初始的疏水形式,不再具有起表面活性剂作用的结构能力。
14.根据权利要求3、4或5中任一项所述的方法,其中最初要求所述离子型表面活性剂形成分散体,但不需要其保持该分散体的稳定性。
15.根据权利要求3、4或5中任一项所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是松香酸、氢化松香酸、歧化松香酸或改性松香酸。
16.根据权利要求3、4或5中任一项所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是松香酸。
17.根据权利要求3、4或5中任一项所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是木松香。
18.根据权利要求5所述的方法,其中所述非离子型表面活性剂包含壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯。
19.根据权利要求5所述的方法,其中所述非离子型表面活性剂是以下物质中的一种或多种:任何长链聚氧乙烯醚嵌段共聚物、任何羟基封端的长链聚氧乙烯醚、醇聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、烷基酚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸酯、脂肪醇硫酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或磷酸酯。
20.根据权利要求18所述的方法,其中所述壬基酚选自4-壬基酚,其所连接的烷基、烷基磺酸、脂肪酸、乙氧基化烷基酚及其衍生物或混合物具有各种不明确的支化度。
21.制备树脂分散体的方法,其包括:
(1)使树脂熔融;
(2)使树脂与至少一种表面活性剂接触,其中过量加入所述至少一种表面活性剂;
(3)用至少一种中和剂中和至少一种表面活性剂;
(4)加入水以使分散体转相;以及
(5)加入酸以与过量的表面活性剂反应。
22.根据权利要求21所述的方法,其中对所述过量部分的表面活性剂进行酸化,经酸化的过量部分的表面活性剂返回其初始状态,不再起表面活性剂的作用。
23.根据权利要求21所述的方法,其中加入足量的酸,以酸化过量部分的表面活性剂。
24.根据权利要求21所述的方法,其中所述至少一种表面活性剂是离子型的。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述离子型表面活性剂是以下物质中的一种或多种:任何含羧酸的化合物、任何含磷酸的化合物、任何含硫酸的化合物、任何烷基磺酸盐、任何含脂肪醇硫酸盐的化合物、任何含磺酸的化合物、任何含琥珀酸磺酸盐的化合物、任何含磺基琥珀酸的化合物或任何含磺基琥珀酰胺酸的化合物或任何含二磺基琥珀酸的化合物。
26.根据权利要求21所述的方法,其中最初要求要所述过量表面活性剂形成分散体,但不需要其保持该分散体的稳定性。
27.根据权利要求21所述的方法,其中至少一种表面活性剂是松香酸、氢化松香酸、歧化松香酸或改性松香酸。
28.根据权利要求21所述的方法,其中至少一种表面活性剂是松香酸。
29.根据权利要求21所述的方法,其中至少一种表面活性剂是木松香。
30.根据权利要求1或21所述的方法,其中所述树脂包含以下物质中的一种或多种:(1)天然松香和改性松香及其氢化衍生物;(2)天然松香酯和改性松香酯及其氢化衍生物;(3)聚萜烯树脂和氢化聚萜烯树脂;(4)脂族石油烃树脂及其氢化衍生物;(5)芳烃树脂及其氢化衍生物;或(6)脂环族石油烃树脂及其氢化衍生物。
31.根据权利要求1或21所述的方法,其中所述树脂是松香、松香衍生物、松香酯、氢化松香酯、烃类树脂、脂族树脂、环脂族树脂、芳烃树脂、脂族-芳族混合树脂、聚萜烯、合成聚萜烯、天然萜烯或芳族改性萜烯树脂中的一种或多种。
32.根据权利要求1或21所述的方法,其中所述酸是任何水溶性酸。
33.根据权利要求1或21所述的方法,其中所述酸是磷酸、乙酸、硫酸或盐酸中的一种或多种。
34.根据权利要求1或21所述的方法,其中基于表面活性剂的总重量计,酸的加入量为约5重量%至约80重量%。
35.根据权利要求1或21所述的方法,其中所述酸具有足够的强度,以与至少一种表面活性剂反应。
36.根据权利要求1或21所述的方法,其中所述中和剂是胺、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物。
37.使用通过权利要求1或21所述方法制成的分散体制备的粘合剂。
38.使用通过权利要求1或21所述方法制成的分散体制备的压敏粘合剂。
39.权利要求1所述的树脂分散体。
40.权利要求21所述的树脂分散体。
41.包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水的粘合剂组合物,其中通过包括以下步骤的方法制备所述分散体:用壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入水溶性酸,以与经中和的松香酸反应,从而减少其迁移入水相。
42.包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水的粘合剂组合物,其中通过包括以下步骤的方法制备所述分散体:用过量的松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入足量水溶性酸,以与过量部分的经中和的松香酸反应,从而使该过量的松香酸不再迁移入水相。
43.根据权利要求41或42所述的粘合剂,其中所述粘合剂的内聚强度得到改善。
44.根据权利要求43所述的粘合剂,其中所述内聚强度的改善得到剪切测试的验证。
45.压敏粘合剂贴面,其通过在基材表面上施涂一层粘合剂组合物,并干燥该层来制备,其中所述粘合剂组合物包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备该分散体:用过量的松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入足量水溶性酸,以与过量部分的经中和的松香酸反应,从而使该过量的松香酸不再迁移入水相。
46.压敏粘合剂贴面,其通过在基材表面上施涂一层粘合剂组合物,并干燥该层来制备,其中所述粘合剂组合物包含增粘剂树脂分散体、聚合物胶乳和水,其中通过包括以下步骤的方法制备该分散体:用壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和松香酸将树脂材料分散在含有诸如胺或碱金属氢氧化物的中和剂的水相中,并向所得分散体中加入水溶性酸,以与经中和的松香酸反应,从而减少其迁移入水相。
47.根据权利要求45或46所述的压敏粘合剂,其中所述贴面具有改善的内聚强度。
48.粘合剂组合物,其包含:权利要求1所述的树脂分散体、聚合物胶乳和水。
49.根据权利要求48所述的粘合剂组合物,其用于任何类型的表面上的标签、包装应用、地板粘合剂、路标或任何类型的水基胶带、隔离涂料或密封剂。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN103118865A (zh) * | 2010-08-03 | 2013-05-22 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于复合材料制品的增粘剂 |
CN103709834A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-09 | 苏州世名科技股份有限公司 | 合成革着色用酞菁颜料水性色浆及其制备方法 |
CN105754115A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-07-13 | 梧州市飞卓林产品实业有限公司 | 增粘树脂乳液制备专用乳化剂的生产方法 |
CN105885062A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-24 | 梧州市飞卓林产品实业有限公司 | 增粘树脂乳液制备专用乳化剂 |
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