CN1217322A - 用烷基化聚胺降低表面张力 - Google Patents

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Abstract

本发明通过加入表面张力降低量的某种烷基化聚胺化合物,提供了显示出平衡和动态表面张力降低的水基组合物,特别是涂料,油墨和农用制剂,所述烷基化聚胺的结构式如下,式中m等于2－6,n等于2或3而R、R′是C5－C8的烷基基团。

Description

用烷基化聚胺降低表面张力
本发明涉及烷基化聚胺在水基体系中降低表面张力的应用。
在含水涂料，油墨，粘合剂和农用制剂中降低水的表面张力之能力是十分重要的，因为降低表面张力可以转为增强对底物的润湿。在水基体系中表面张力的降低一般是通过加入表面活性剂来实现的。添加表面活性剂所产生的操作属性包括增强表面涂层，较少的缺陷和更加均匀的分布。当体系处于静态时，平衡的表面张力性能是重要的。然而，在高的表面产生速率的应用中，在动态的条件下降低表面张力的能力是十分重要的。这种应用包括涂料的喷涂，农用制剂的喷洒，高速影印或喷墨印刷。动态表面张力为衡量表面活性剂降低表面张力的能力和在这种高速的应用条件下的润湿提供了一个基本的量。
传统的非离子表面活性剂，诸如烷基酚或醇的乙氧基化物以及环氧乙烷(EO)环氧丙烷(PO)的聚合体具有优良的平衡表面张力性能。但通常又以降低动态表面张力性能差为特征。相反某些阴离子表面活性剂，诸如二烷基磺基丁二酸钠能提供优良的动态结果，但是它们是多泡的而且影响到水对完成涂敷的敏感性。
本发明的目的是为提供一类表面活性剂，它们能提供优良的平衡和动态的表面张力性质，而且是低泡的，因而在涂料，油墨，粘合剂和农用制剂的工业中将被广泛地接受。
在诸如涂料，油墨和农用制剂的应用中，降低平衡和动态的表面张力之重要性在本领域中是十分受关注的。
在含水涂料的应用中，低的动态表面张力是十分重要的。在论文〔Schwartz，J.“含水涂料中低动态表面张力之重要性”，涂料工艺杂志，1992年9月〕中有含水涂料表面性质之讨论和这种涂料的动态表面张力之讨论。对包括炔属二元醇的环氧乙烷加合物的一些表面活性剂之平衡与动态表面张力作了评价。指出在含水涂料的优质膜层形成中低的动态表面张力是一个重要的因素。动态涂料使用方法要求表面活性剂具有低的动态表面张力以防止诸如回缩，坑洼，起泡这类的缺陷。
农用制剂的有效应用也十分依赖于制剂的动态表面张力性质。在论文(Wirth,W.；Storp,S.；Jacobsen,W.“控制农用喷洒液叶片滞留的机理”农药科学，1991年33卷411-420页〕中研究了农用制剂的动态表面张力与这些制剂滞留于叶片上的能力之间的关系。这些作者观察到滞留值与动态表面张力之间十分有关连，具有低的动态表面张力的制剂可以更有效地滞留。
正如在论文“应用表面活性剂来调和挥发性有机化合物与含水涂料”〔Medina,S.W.；Sutovich,M.N.美国油墨制造者，1994年72卷2期32-38页〕中所讨论的，在高速印刷中低的动态表面张力也是重要的。在这篇论文中指明平衡的表面张力(EST)只与静态的油墨体系有关。然而，EST值并不是在高速印刷的环境下使用油墨的好的性能指示。动态表面张力是一个更加合适的性质。这种动态的测定是在高速印刷的情况下表面活性剂迁移入新产生的油墨/底物界面以提供润湿之能力的一种指示。
美国专利5098478号披露了水基油墨组合物包含有水，颜料，非离子表面活性剂以及非离子表面活性剂的增溶剂。对于出版物的影印来说，油墨组合物的动态表面张力必须大约降至25～40达因/厘米的水平以保证不会遇到印刷性问题。
美国专利5562762号披露了一种溶解有染料和一种具有两种聚乙氧基取代基的叔胺的喷墨水溶液并且披露说低的动态表面张力在喷墨印刷中是重要的。
虽然对烷基化聚胺已有许多参考文献，但它们不曾认识到这些物质具有降低水溶液的动态表面张力同时对体系贡献很少气泡的能力。这种性质的联合将对水基油墨，粘合剂及农用制剂具有重要价值。下列专利与出版物与烷基化聚乙烯胺及其应用有关：
美国专利4126640号和美国专利4159152号公开了N-(C5～C8)烷基聚胺，例如二亚乙基三胺的MIBK和MIAK的还原性烷基化物：
Figure A9812415500061
这些物质由于它们很低的粘度，被注意到可用作高固体环氧涂料的固化剂，其他建议的用途是在陶瓷制造组合物、层压和粘合剂。
Y.Murata和M.J.Ueda,在细菌真菌抑制剂杂志1989年17卷8期371-375页中公开了以下形式的N,N″-二烷基二亚乙基三胺的三氢氯化物，
Figure A9812415500071
式中R是C8或C10的线性烷基基团。该物质显示出具有防牙斑菌的抗微生物性质。该研究指出其在体外的杀菌活性趋于随N-取代烷基链长而增加。这些作者提出这种现象意味着每个化合物起着阳离子表面活性剂的作用。没有提出这些物质在降低动态表面张力上将是有效的。此外，也没有提出游离碱对降低静态的或动态的表面张力会有任何影响。
本发明提供了含有一种有机化合物的水基组合物，特别是有机涂料、油墨和农用制剂，它们由于加入有效量的以下结构式的烷基化聚胺因而具有降低了的平衡和动态表面张力：
Figure A9812415500072
式中m等于2～6,n等于2或3而R与R′代表C5～C8的烷基基团。
也提供了应用含水基有机化合物的组合物于表面的方法。特别是用水基组合物部分或全部地涂敷表面。该组合物含有有效量的上述结构式的烷基化聚胺化合物以降低水基组合物的动态表面张力。
应用这些烷基化聚胺于水基有机涂料，油墨和农用制剂具有明显的优点，这些优点包括：
·具有调制可应用于不同底物的水基涂料，油墨和农用组合物的能力。这些制剂可很好地润湿底物的表面包括沾染的和低能的表面；
·能提供减少桔皮皱纹和流动/均化不足之类的涂敷或印刷缺陷之能力；
·能生产含低量挥发性有机化合物的水基涂料和油墨之能力，因而使这些表面活性剂有利于环境；
·可调制能作高速应用的涂料和油墨制剂之能力；
·可调制能在强碱、高温环境中保持动态表面张力性质的组合物之能力。
由于它们的优良的表面活性剂性质和低的起泡特性，这些物质有可能在许多应用中找到可用性，对这些应用来说降低平衡和动态表面张力和低的起泡是重要的。这种应用包括各种湿法处理织物的操作，诸如纤维的染色，纤维的酸化和漂煮，在这里低的起泡性质是特别有好处的；它们在肥皂，水基香水，洗发剂和各种洗涤剂中也会有可用性，在其中它们降低表面张力而同时基本上不产生气泡的能力是十分令人满意的。
本发明涉及化学式为
Figure A9812415500081
的化合物的应用，式中m等于2～6,n等于2或3,R和R′是C5-C8烷基基团，优选m等于2或3，用于降低含有有机化合物的水基组合物，特别是涂料，油墨和农用组合物的平衡和动态表面张力。烷基化聚胺水溶液的动态表面张力小于45达因/厘米是合适的，这个数值是在23℃和1气泡/秒情况下浓度为≤5重量％的水溶液采用最大气泡压力法测定的。该测定表面张力的最大气泡压力法描述于Langmuir1986年2卷428-432页，在此将其引入作为参考。
烷基化聚胺可用十分有把握的程序使聚胺与醛和酮发生还原性烷基化反应而制得。制备的本质方面是醛或酮与聚胺反应，制得亚胺或烯胺中间体，然后在合适的氢化催化剂存在下与氢反应，生成相应的饱和衍生物。该亚胺或烯胺衍生物可以预先制备，也可以现场制备。还原性烷基化程序是为生产这些物质而选用的方法，但也可以由聚胺衍生物与烷基卤化物反应而制得，或由聚胺在有合适的催化剂存在下与醇反应制得，这些都是有机化学家所熟悉的合成方法。
适合于本发明化合物制备之聚胺起始物质包括聚亚烷基胺，例如聚乙烯胺，如二亚乙基三胺(DETA)和聚丙烯胺，如二-(3-氨基丙基)胺(DAPA)以及含有大量的这些物质的混合物，它们一般都是可用的。含有三碳连接基团的聚胺起始物质可通过氨基丙基化作用而制得，即用合适的二胺的氰乙基化随后氢化而制得。
Figure A9812415500091
Figure A9812415500092
这里n为2～6。
适合于氨基丙基化处理的二胺包括1,2-乙二胺，1,3-丙二胺，1,2-丙二胺，1,4-丁二胺，1,5-戊二胺，2-甲基-1,5-戊二胺和1,6-己二胺。用多于一种的丙烯腈与起始二胺反应制得的氨基丙基化产物同样适用于本发明，具有一，二，三或四个氨基丙基基团的氨基丙基化二胺的混合物，同样也可以适用。
适用于本发明的烷基基团应有足够的碳原子数，以赋予物质表面活性(即降低水的表面张力的能力)，但其碳原子数又不足以将溶解度降低到使物质对表面张力降低的能力不足以特定的应用。通常，增加碳原子数，所得到的烷基化聚胺表面活性剂的效率越高(即为得到某给定的表面张力之降低所需要的表面活性剂较少)，但降低了在高的表面产生速率下降低表面张力之能力(即降低动态表面张力的有效性较差)。后一种影响是增加碳原子数通常降低物质在水中的溶解度以及随后降低表面活性剂在新产生表面上扩散性流动这一事实的后果。一般，在本发明的实施中，可考虑使用在水中溶解度至少为0.005重量％，较好是0.01-2重量％，最好是在0.05～1.5重量％的烷基化聚胺。
烷基基团可以是相同的或者是不同的。它们可以是直链的或者是支链的，而且与聚胺的氮接连的点不是在中间的碳上就是在末端的碳上。合适的烷基基团是从C5-C8的醛或酮的还原性烷基化反应中衍生出来的，最好是从甲基异丁基酮或甲基异戊基酮的还原性烷基化反应中衍生出来。合适的C5-C8的醛或酮的特殊例子包括1-戊醛，2-戊酮，3-戊酮，甲基异丙基酮，1-己醛，2-己酮，3-己酮，甲基叔丁基酮，乙基异丙基酮，1-庚醛，2-甲基己醛，2-庚酮，3-庚酮，4-庚酮，1-辛醇，2-辛酮，3-辛酮，4-辛酮，2-乙基己醛等等。特定的羰基化合物的选择以及联接到聚胺衍生物上的数目，将取决于各别应用对表面活性剂性质的要求。
加入的烷基化聚胺化合物的量是能有效地降低含有机化合物的水基组合物之平衡和/或动态表面张力的。这种有效量的范围为100毫升含水组合物中含0.001～20克，最好是0.01～2克。自然，最有效的量将取决于各别的应用和烷基化聚胺的溶解度。
在下述含有本发明的烷基化聚胺的水基有机涂料、油墨、农用组合物中，这些组合物的其他所列组分则是相关领域工作者所熟知的物质。
一种可以加有本发明的烷基化聚胺表面活性剂的典型水基有机涂料包含有下列的组分(在水介质中含有30-80％的固体)：
                         典型的水基有机涂料组合物
0～50重量％ 颜料分散剂/研碎的树脂
0～80重量％ 着色的颜料/补充颜料/抗腐蚀颜料/其他颜料类型
5～99.9重量％ 含水的/水可分散的/水可溶的树脂
0～30重量％ 裂解添加剂/微生物抑制剂/加工助剂/去泡剂
0～50重量％ 聚结剂或其他溶剂
0.01～10重量％ 表面活性剂/润湿剂/流动和均化剂
0.01～5重量％ 烷基化聚胺
一种典型的加有本发明烷基化聚胺表面活性剂的水基油墨组合物含有下列组分(在水介质中含有20～60％的固体)：
                            典型的水基油墨组合物
1～50重量％ 颜料
0～50重量％ 颜料分散剂/研碎的树脂
0～50重量％ 荷载于适当的树脂溶液中的粘土底料
5～99.9重量％ 含水的/水可分散的/水可溶的树脂
0～30重量％ 聚结溶剂
0.01～10重量％ 表面活性剂/润湿剂
0.01～10重量％ 加工助剂/去泡剂/增溶剂
0.05～5重量％ 烷基化聚胺
一种典型的加有本发明烷基化聚胺表面活性剂的水基农用组合物包含有下列组分(在水介质中含0.1～80％组分)：
                          典型的水基农用组合物
0.1～50重量％ 杀虫剂或植物生长调节剂
0.01～10重量％ 表面活性剂
0～5重量％ 染料
0～20重量％ 增稠剂/稳定剂/共表面活性剂/凝胶抑制剂/去泡剂
0～25重量％ 抗冻剂
0.1～50重量％ 烷基化聚胺
实例1
该实例说明具有下面结构的二亚乙基三胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物(DETA/MIBK)的制备程序。
Figure A9812415500111
将二亚乙基三胺(0.5摩尔)，甲基异丁基酮(2.0摩尔)和5％Pd/C(总加料的4重量％)加入到一个1升的不锈钢高压釜中。将反应器封闭并先后通氮气和氢气清扫。反应器的内容物在7巴(100磅/英寸2)的H2下被加热到90℃。将压力升至55巴(800磅/英寸2)并维持在整个反应过程(9小时)。氢气是根据需要通过拱顶调节器从1个1加仑的稳定器(ballast)中加入。反应器的内容物用气相色谱/火焰电离检测器进行分析。得到其为92.4面积％的二烷基化和2.7％三烷基化的二亚乙基三胺。将该二烷基化产品2,4,12,14-四甲基-5,8,11-三氮杂十五烷在145-146℃ 6.6毫巴(5乇)下蒸馏纯化。
实例2
该实例说明具有下面结构的二亚乙基三胺与甲基异戊基酮的还原性烷基化反应产物(DETA/MIAK)的制备程序。
Figure A9812415500121
将二亚乙基三胺(1.5摩尔)，甲基异戊基酮(3.2摩尔)和10％Pd/C(总加料的4重量％)加入到一个1升的不锈钢高压釜中，并如实例1反应5小时。反应器内容物经气相色谱-火焰电离检测器分析为92.4面积％二烷基化的二亚乙基三胺。产品2,5,13,16-四甲基-6,9,12-三氮杂十七烷在155-157℃ 2.7毫巴(2乇)下蒸馏纯化。
实例3
该实例说明具有下面结构的二-(3-氨基丙基)胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物(DAPA/MIBK)的制备程序。
Figure A9812415500122
将二-(3-氨基丙基)胺(0.8摩尔)，甲基异丁基酮(1.5摩尔)和10％Pd/C(总加料的4重量％)加入到一个1升的不锈钢高压釜中，并如实例1反应6小时。反应器内容物通过气相色谱/火焰电离检测器分析为95.8面积％的二烷基化的二-(3-氨基丙基)胺。产品2,4,14,16-四甲基-5,9,13-三氮杂十七烷在125-130℃ 0.53毫巴(0.4乇)下蒸馏纯化。
在以下实例中，动态表面张力的数据是所指定化合物的水溶液之数据。它是在指定的发泡速率即气泡数/秒(b/s)和约23℃的室温下用最大气泡压力法测定的。所用的设备是一种Krüss BP2气泡压力张力计。
比较实例4
DETA/MIBK(实例1)的三氢氯化物水溶液是将0.3089克三胺，99.64克水和0.3251克37％的HCl加入到一个合适的容器中而制得。在这个例子中所用的三胺对HCl的摩尔比为1∶3，这就是说，加入了足够的酸来中和全部存在的胺基团。
三氢氯化物的0.3重量％水溶液之动态表面张力的数据是在发泡速率为0.1～20b/s时用最大气泡压力计测得的。这些数据提供了有关表面活性剂在近于平衡(0.1b/s)到极高的表面产生速率(20b/s)条件下的性能之信息。在实用情况下，高的发泡速率相当于激光打印或喷墨打印中的高的打印速度，高速喷涂或涂敷应用中的滚筒速度以及农用产品的高的应用速率。数据列于表1。
    表1 DETA/MIBK三氢氯化物
                     动态表面张力(达因/厘米)
浓度     0.1 b/s    1 b/s  6 b/s  15 b/s  20 b/s
 0.3重量％     71.1     71.5  72.0  72.5   -
这些溶液的表面张力同水的表面张力是不能区别的。根据Murata的工作，该物质降低水的表面张力能力之差是使人惊奇的，因Murata的工作指明类似的三氢氯化物能起阳离子表面活性剂的作用。
实例5
制备了二亚乙基三胺与甲基异丁基酮还原性烷基化反应产物(DETA/MIBK，实例1)的蒸馏水溶液，并用前面所用的方法测定了它的动态表面张力性质。数据列于表2。
                  表2 DETA/MIBK
                动态表面张力(达因/厘米)
浓度(重量％) 0.1 b/s 1 b/s 6 b/s 15 b/s 20 b/s
 0.1060.2150.302     37.532.729.7  38.534.131.5  39.034.932.3  39.835.532.6  40.035.632.9
这些结果表明，在0.1重量％浓度的情况下，0.1b/s时的表面张力为37.5达因/厘米，在高的表面产生速率20b/s时，实例1的化合物溶液的表面张力为40.0达因/厘米。根据现有技术的教导，这些物质是不能预料其有表面活性的。然而，使人惊奇的是在动态条件下，这些物质之性能是如此之好。
DETA与MIBK的还原性烷基化反应产物的溶解度极限为0.3重量％。这表明如果在某种特殊应用中要求较低的表面张力，可在制剂中加一些附加物质；在浓度为0.3重量％时，表面张力小于30达因/厘米。此外，甚至在20b/s时,0.3重量％的DETA/MIBK溶液的表面张力为32.9达因/厘米。在这种高的表面产生速率情况下的增强性能，对获得高的印刷速度或对水基涂料，油墨，及农用制剂的应用速率会是十分重要的。
实例6
制备了二亚乙基三胺与甲基异戊基酮还原性烷基化反应产物(DETA/MIAK,实例2)的蒸馏水溶液，并用前面所述的方法测定其动态表面张力性质。数据列于表3
                   表3 DETA/MIAK
                      动态表面张力(达因/厘米)
浓度 0.1b/s  1b/s  6b/s  15b/s  20b/s
0.05重量％ 30.9  32.2  35.1  40.7  41.9
以较小量的物质提供满意的表面张力降低对涂料、油墨，农用制剂的经济性会有正面的影响。此外，较小的表面活性剂的用量也可以减少这些制剂中的挥发性有机化合物的发散。
实例7
制备了二-3(氨基戊基)胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物(DAPA/MIBK，实例3)的蒸馏水溶液，并用前面描述的方法测定其动态表面张力性质。数据列于表4。
                         表4 DAPA/MIBK
                 动态表面张力(达因/厘米)
浓度(重量％) 0.1b/s 1b/s 6b/s 15b/s 20b/s
    0.1  36.5  37.1  38.0  39.5     39.8
    0.2  32.3  32.8  33.5  34.5     34.8
    0.5  29.3  29.5  29.6  30.6     30.6
这些结果表明在水中含0.2重量％的水平上，DAPA/MIBK提供了在高的表面产生速率下的优良性能。并且，由于它有相对高的溶解度，它可以在足以获得上述高性能的水平上使用。这个实例也说明三碳连接基也可以在本发明中满足使用。
实例8
用基于ASTM D 1173-53的程序研究了二亚乙基三胺与甲基异丁基酮和甲基异戊基酮的还原性烷基化反应产物(分别为实例1和2)的0.1重量％溶液的发泡性质。在此试验中，将0.1重量％表面活性剂溶液从高悬的泡沫移量管加到含相同溶液的泡沫接受器中。在加完时测定泡沫的高度(“起始泡沫高度”)并记下泡沫消失的时间(“零泡沫时间”)。这种试验为不同的表面活性剂溶液的发泡性质提供了一种比较。通常，对涂料，油墨和农用制剂来说是不希望有泡沫的，因为它使操作复杂化，并且会导致涂敷和印刷有缺陷及农用制剂的无效使用。
                      表5
化合物 起始泡沫高度(厘米) 零泡沫时间
DETA/MIBK     0.7     7秒
DETA/MIAK     0.5     1秒
表5的数据表明本发明的化合物，其形成的泡沫可以很快消失。因此，可以预料这些物质具有可用于涂料，油墨和农用制剂的必要的性质。
在含水体系中表面活性剂在平衡和动态两种条件下降低表面张力之能力在水基涂料，油墨和农用制剂的性能中都是十分重要的。低的平衡表面张力可以使优良的性质在使用后显现出来。低的动态表面张力在动态应用条件下可以导致润湿和铺展的增强，导致制剂的更有效利用及较少缺陷。在水基涂料，油墨、农用制剂中，通常不希望形成泡沫，因为它能引起操作的复杂化并且能引起缺陷和导致无效使用。
本发明提供的物质适用于降低水基组合物的平衡和动态表面张力。

Claims (18)

1．一种将水基组合物应用于表面的方法，该组合物含有一种有机化合物和有效量的用于降低该组合物的动态表面张力的表面活性剂，改进之处包括使用结构式如下的烷基化聚胺作为表面活性剂式中m等于2～6，n等于2或3,R和R′为C5～C8的烷基基团。
2．权利要求1的方法，其中的烷基化聚胺水溶液具有的动态表面张力小于45达因/厘米，这个数值是在23℃和1气泡/秒下根据最大气泡压力法用≤5重量％浓度的水溶液测定的。
3．权利要求2的方法，其中m为2或3。
4．权利要求2的方法，其中m和n为2。
5．权利要求1的方法，其中烷基化聚胺为二亚乙基三胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物。
6．权利要求1的方法，其中烷基化聚胺为二亚乙基三胺与甲基异戊基酮的还原性烷基化反应产物。
7．权利要求1的方法，其中烷基化聚胺为二-(3-氨基丙基)胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物。
8．权利要求2的方法，其中测定是在20气泡/秒下做的。
9．一种含水组合物，它包括有一种有机化合物和有效量的用于降低该组合物表面张力的烷基化聚胺，该烷基化聚胺具有下式的结构：
Figure A9812415500022
式中m等于2～6，n等于2或3，R和R′为C5-C8的烷基基团。
10．权利要求9的组合物，其中的烷基化聚胺的水溶液具有的动态表面张力小于45达因/厘米，该值是根据最大气泡压力法在23℃和1气泡/秒下用5重量％浓度的水溶液测定的。
11．权利要求10的组合物，其中m为2或3。
12．权利要求10的组合物，其中m和n为2。
13．权利要求9的组合物，其中烷基化聚胺为二亚乙基三胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物。
14．权利要求9的组合物，其中烷基化聚胺为二亚乙基三胺与甲基异戊基酮的还原甲基化反应产物。
15．权利要求9的组合物，其中烷基化聚胺为二-(3-氨基丙基)胺与甲基异丁基酮的还原性烷基化反应产物。
16．权利要求9的组合物，该组合物是含30-80重量％的组分的有机涂料组合物，这些组分包括：
0～50重量％的颜料分散剂，研碎的树脂或其混合物；
0～80重量％的着色颜料，补充颜料，抗腐蚀颜料，其他颜料类型或其混合物；
5～99.9重量％的含水的，水可分散的或水可溶的树脂或其混合物；
0～30重量％的裂解添加剂，微生物抑制剂，加工助剂，去泡剂或其混合物；
0～50重量％的聚结剂或其他溶剂；
0.01～10重量％的表面活性剂，润湿剂，流动和均化剂或其混合物和
0.01～5重量％的烷基化聚胺。
17．权利要求9的组合物，该组合物是一种含20～60重量％的组分的油墨组合物，这些组分包括
1～50重量％的颜料；
0～50重量％的颜料分散剂，研碎的树脂或其混合物；
0～50重量％的荷载于树脂溶液中的粘土；
5～99重量％的含水的，水可分散的或水可溶的树脂或其混合物；
0～30重量％的聚结溶剂；
0.01～10重量％的加工助剂，去泡剂，增溶剂或其混合物；
0.01～10重量％的表面活性剂，润湿剂或其混合物和
0.01～5重量％的烷基化聚胺。
18．权利要求9的组合物，该组合物是一种含0.1～80重量％的组分的农用组合物，这些组分包括：
0.1～50重量％的杀虫剂，植物生长调节剂，或其混合物；
0～5重量％的染料；
0～20重量％的增稠剂，稳定剂，共表面活性剂，凝胶抑制剂，去泡剂或其混合物；
0～25重量％的抗冻剂；
0～50重量％的聚结剂或其它溶剂；
0.01～10重量％的表面活性剂和
0.1～50重量％的烷基化聚胺。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6027766A (en) 1997-03-14 2000-02-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same
US6458876B1 (en) * 1999-08-09 2002-10-01 Air Products And Chemicals, Inc. Ink jet paper coatings containing polyvinyl alcohol-alkylated polyamine blends
US6268115B1 (en) * 2000-01-06 2001-07-31 Air Products And Chemicals, Inc. Use of alkylated polyamines in photoresist developers
US20040018322A1 (en) * 2000-05-08 2004-01-29 Alfred Doi Self-contained thermal transfer label and method of preparation
US6506806B2 (en) * 2000-06-08 2003-01-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Reduction of surface tension
US7097705B2 (en) 2000-09-11 2006-08-29 Air Products And Chemicals, Inc. Cationic-anionic blends for dynamic surface tension reduction
JP2003026973A (ja) * 2001-07-18 2003-01-29 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録用インク組成物と浸透性評価方法
WO2004091811A1 (ja) * 2003-04-14 2004-10-28 Nitto Denko Corporation 塗布膜の製造方法
JP2005022956A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Rohm & Haas Electronic Materials Llc セラミックの金属化
US20050009934A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-13 Slone Caroline Sassano Alkyl glycidyl ether-capped polyamine foam control agents
US20070031370A1 (en) 2005-08-04 2007-02-08 Carr Richard V Amine N-oxide based surfactants
US8343268B2 (en) * 2005-11-30 2013-01-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inks with improved performance
US8518547B2 (en) * 2007-02-07 2013-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Alkylated polyalkylene polyamines and uses thereof
US8168296B2 (en) * 2007-02-07 2012-05-01 Air Products And Chemicals, Inc. Benzylated polyalkylene polyamines and uses thereof
US8198395B2 (en) * 2007-02-07 2012-06-12 Air Products And Chemicals, Inc. Alkylated aminopropylated ethylenediamines and uses thereof
US8147964B2 (en) * 2007-02-07 2012-04-03 Air Products And Chemicals, Inc. Benzylated polyalkylene polyamines and uses thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2267205A (en) * 1938-08-04 1941-12-23 Monsanto Chemicals Detergent
US4126640A (en) * 1977-08-01 1978-11-21 General Mills Chemicals, Inc. N-alkyl polyamines and curing of epoxy resins therewith
US4195152A (en) * 1977-08-01 1980-03-25 Henkel Corporation N-Alkyl polyamines and curing of epoxy resins therewith
JPS5857302A (ja) * 1981-09-30 1983-04-05 Toho Chem Ind Co Ltd 抗菌剤
US4967006A (en) * 1989-04-07 1990-10-30 Air Products And Chemicals, Inc. Coproduction of propanediamine and alkylated aminopropylamines
US5300363A (en) * 1989-04-20 1994-04-05 A-Line Products Corporation Aqueous coating composition
US5098478A (en) * 1990-12-07 1992-03-24 Sun Chemical Corporation Water-based ink compositions
DE4446344A1 (de) * 1994-12-23 1996-06-27 Bayer Ag Schädlingsbekämpfungsmittel
US5562762A (en) * 1995-05-17 1996-10-08 Lexmark International, Inc. Jet ink with amine surfactant

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DE69819283D1 (de) 2003-12-04

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