2〇〇〇〇4 'e 午义月C B6 五、發明説明ί ) 發明節園 本發明係指一種能在室溫下，形成透明、連績薄膜之微 细分離的聚醢胺樹脂顆粒的安定水性微分散液。 發明背暑 聚醯胺樹脂為一廣知之樹脂種類，其製造之多種方法亦 為人所熟悉。典型製造聚醯胺樹脂方法是將一種雙或多功 能基胺與一種雙或多功能基酸作用。最常採用的雙酸類及 雙胺類製得之聚醢胺樹脂基本上為直鐽型態。 聚醯胺樹脂的性質·依與其作用的特定合成反應物而變 化甚大。聚醯胺樹脂若Μ較短鐽雙酸及雙胺•譬如碳原子 數在5 - 10間等，製備而得，則其相對較具晶性，具有極佳 形成纖維性質。這一類型聚醯胺樹脂通稱尼龍。 聚睡胺樹脂亦可由較長鐽的多功能基酸與雙胺製造。這 類型聚醯胺樹脂的一特別重要種類稱為聚合性脂肪酸聚皤 胺樹脂。該聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂特別適用於如熱熔膠 :抗水塗佈層、印墨固定層等產品，原因在於其具有包括 高強度、極優彈性、抗水抗溶劑、及能形成平滑、不沾黏 塗佈層與膠膜等物理特性。 製造聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂所用之多功能基酸類係由 較大分子董之不飽和脂肪酸聚合衍生而得。聚合製程當中 ，具雙鐽功能基之脂肪酸類结合產生較大分子量聚合性酸 類混合物。 -- 聚合性脂肪酸聚皤胺樹胞類一般製造方式是將一或多棰 適用的雙胺類一最經常使用較短鏈雙胺類，與聚合性脂肪 -3 - 甲 4(210X 297 2^) {請先兄讀背面之注意事項再填寫本頁) •汶. .訂· •線， 2〇〇δ〇4 年&月L 日修玉Β6 五、發明説明ί ) (錡先：？讀背面之注意事項再溪窵本頁) 酸反應。通常反應中會加入另一種雙酸，以改良軟化點、 張力強度或其它性質。由此所得到之聚合性脂肪酸聚醯胺 樹脂，較之尼龍類聚醯胺樹脂更具非晶體性，一般來說也 較有彈性。聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂與尼龍類聚醯胺樹脂 在物理性質的差異•係來自於較長的鍵長及聚合性脂肪酸 化合物结構的變化。 .訂- 聚齒胺樹脂，尤其聚合性脂肪酸聚醯胺類，的一涸問題 在於樹脂應用於基材的方式。一種方式係將聚醯胺樹脂加 溫到其饮化點以上·再將熔融態樹脂應用於基材=然而此 種技術亦有其本身無可避免的問題。譬如，聚醯胺樹脂一 般具較高的軟化點，多半高於所用基材的變形溫度。依此 之故，熱熔方式的使用僅在於某些用到昂貴設備的有限度 範圍内。故在如印刷與塗佈方面，熔融聚醯胺樹脂的使用 就不實際。熔融聚醢胺樹脂亦不適用在將樹脂作為潛熱熔 層，延時活化方面。 咸己認知•聚醢肢樹脂的一些問題，可Μ以將聚醯胺成 溶液或分散液方式，於室溫下施用解決。但是在許多懕用 狀況•聚醢胺樹脂溶液仍不能解決問題。聚醯胺類樹脂抗 溶劑性極佳·即使在對聚醯胺樹脂可溶的溶劑中*溶解度 亦極低。更有甚者，這些用來製造聚醯胺樹脂溶液的溶劑 ，通常會對施用聚醯胺樹脂溶液的基材起不良的反®。另 外•溶劑溶液的問題包括使用的溶劑較貴、不易或無法由 塗佈層脫除，並且帶來易燃、毒性、環境污染等問題。 甲 4(210X 297 乂矮） ^00504 A6 B6 五、發明説明（5 ) 為求克服，或是至少降低該溶劑基系統衍生之問題，故 有改以用水製備聚醯胺樹脂乳化液或分散液之建議。早期 乳化液製備方式是將聚醯胺樹脂先溶於一種有機溶劑，之 後再Μ已選定的乳化劑使成一種溶劑溶液與水的乳化液。 但是經此而得的溶劑/水/聚醯胺樹脂乳化液，仍會有因 含溶劑而生的種種問題，而且本身不甚穩定。熟諸此藝者 皆應知道水性樹脂乳化液或分散液若不穩定，會產生如相 的分離、乳狀沉澱、聚结、絮凝或成膠塊等現象。而由含 溶劑乳化液成型的膠膜，容易具有不希望的黏性。 英國專利字號1,491,136掲示之各種塑膠粉粒製成水性 分散液方法，亦包括聚醯胺樹脂粉粒。該揭示方法中，聚 合樹脂先受機械力量成為一種粉粒型態，再與水及一種增 濃劑捏合。該方法並不令人滿意。Κ機械力量將樹脂尺寸 降低到需求的顆粒尺寸成本昂貴而且不易控制，尤其是彈 性聚合物，容易造成聚合物因熱變質。況且，依此製造得 之濃稠分散液在許多應用上受到限制，因其增濃劑使黏度 相對較高。 另外，將聚醯胺.樹脂化學方式處理，使樹脂具有可溶基 ，易於在水中分散，亦為廣為知曉之處理方式。該可溶基 包括烷氧甲基，如美國專利字號2,430,860(卡芮斯， Carirns)與美國專利字號2,714,075(瓦森等人，Watson, fit a I .)所掲示内容。然而在聚醯胺樹脂上併入附加基團 ，會使聚合物成本提高，通常也會減低聚醯胺樹脂原欲之 性質，尤其是關於抗水_與溶劑方面。 -5- 本纸張尺度適用中酉國家櫺準（CNS)甲4規格（210x297公釐） 蜱先閱讀狞面之注意事項再填商本頁 叙· Μ汧部屮央標"^H工消';'-合作社卬製 Α6 Β6 ο〇〇5〇^ 五、發明說明（4 ) 另一·咸知之增加聚醯胺樹脂水中分散性方式牽涉到製造 一種具有相當過量自由羧或自由胺基的樹脂。至少自由酸 或自由胺基的一部份再被中和，形成聚醯胺樹脂的鹽基， 該等鹽基作為内部的表面活化_，有助處埋過的聚醯胺在 水中的分散。美國專利字號2,811,459(威特考夫等人， W i 11 c 〇 f f , id J揭示一種用於製備聚合性脂肪酸聚醯 胺分散液方法，其中該聚醯胺是經由過量的雙胺所形成。 製得之聚醯胺樹脂再於一酸的水溶液中分散，使酸形成氨 鹽，作用如内部表面活化劑，成為水性分散液。美國專利 字號2,768,090(威特考夫等人，《丨1^〇{『fit, a I .)揭示一 種類似方法，其中聚醯胺樹脂的過量胺基與一酸作用，形 成本體的胺鹽，故原先具陽離子分散液經由電荷改變成為 具陰離子分散液。另外一種利用自由胺基形成發類之相似 方式，亦揭示於美國專利字號2, S 24, 843 (威特考夫， «41;<：(^0内。而在美國專利字號2,926,117(威特考夫，
Wittcoff)揭示之方式，是將特意加過量酸基製得之聚醯 胺樹脂，於一種含碱性物質的水性媒介中，利用形成的羧 酸鹽基作内部界面活化劑，分散該樹脂。 前述製備具鹽基聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂水性分散液之 4 各種方式*在形成水性分散液的剛開始相當有效，然而該 等分散液穩定性不夠•況且在許多應用上效果未能令人滿 意*這是因為在合成時需要相當量的自由酸或自由胺基· 均會嚴重影響分散的聚醢胺樹脂工作性質。只有當藤胺反 應儘可能完全反應下，通常才能得到最佳性質，這就需要 -6- 本纸》尺度逋用中國a家樣準(CNS)甲4規格(210x297公ft) 1先M^r面之注意事項再填寫本頁) •装· A6 B6 經濟部中夾標^-^:^工消^合作社印^ » 而 且 要 使 反 應 能 夠 讓 閃 反 應 物 任 一 種 的 存 在 過 a 计 基 聚 m 胺 材 料 技 U 要 求 而 之 醯 胺 樹 脂 強 度 與 彈 性 〇 肪 酸 的 聚 合 物 > 通 常 是 事 項 再 由 逸 出 ) 產 生 不 正 常 黏 填 寫 生 不 願 發 生 之 變 質 〇 該 頁 增 加 分 子 量 Μ 及 塗 佈 聚 醢 胺 樹 脂 產 生 鹽 基 方 用 時 會 傾 向 分 解 Μ 性 0 這 — 點 在 許 多 應 用 與 保 IS 性 塗 佈 0 難 問 題 可 以 由 美 國 專 示 内 容 中 製 備 _. 種 低 打 合 性 脂 肪 酸 聚 醯 胺 樹 脂 熔 融 樹 脂 水 及 一 種 界 使 成 一 乳 化 液 其 中 樹 更 小 0 醯 胺 樹 脂 分 散 液 在 使 用 . 1 分 散 液 可 抽 拉 成 膜 但 範 圍 内 » 才 能 適 當 的 生 說 t 美 國 專 利 字 號 聚 醯 胺 懸 浮 液 於 熱 封 姐 咸 認 為 該 等 膜 若 能 在 如 五、發明説明（5 ) 起始時的雙酸與雙胺化學計量相近 最终產物的胺價與酸價均低。兩種 量，或反應不完全符合前述形成鹽 的條件一會減少鏈長度Μ及所得聚 另外，具有過量未反應聚合性脂 不穩定材料。聚合物的脂肪酸會自 性，亦肇使聚醯胺樹脂良好性質產 等聚醯胺樹脂在應用時仍繼續反懕 的黏度，也使溶點改變。此種運用 式選有另一個問題，也就是鹽類在 致所得材料在應用時有不正常的黏 場合特別不能接受，譬如印刷油墨 水性聚醯胺樹脂分散液的某些困 利字號4 , 8 8 6 , 8 4 4 (海斯，H a y e s )揭 酸與胺價、非溶劑性，未中和、聚 的水性分散液解決。如其所揭示， 面活化劑均加Μ充份之碎解力量， 脂粒平均分配容積在大約2 0微米或 但即使是依據海氏所得之水性聚 時亦非毫無問題。例如，該等水性 是溫度必須在樹脂軟化點溫度1 ο υ 產出透明性高，連續的膜。舉例來 557,(349(威特考夫，Wittcoff)使用 織物，需要最低7 (TC的溫度。是Μ 本紙张尺度適用中國國家標準（CHS)甲4規格（210x297公楚) 200504 A6 B6 五、發明説明（6) 室溫的較低溫製造更為理想。尤其使用的樹脂具有相當高 拳欠化點溫度時，這點更形重要。 發明摘要 本發明提供一種分散於水中之微细分離聚醯胺樹脂顆粒 所形成的安定水性微分散液，此種分散液具有較佳之安定 性與成膜性。具體而言，本發明之水性聚醯胺微分散液在 抗相的分離與结膠塊方面較為安定。此外，該微分散液在 室溫或接近室溫下，可Μ製成無黏性、透明性佳的連鑕膜 〇 經濟部中央標';11-局^工消':'合作汰印製 -請先閲ίέ‘卄面之注意事項再填辉本頁 .訂· 本發明之微分散液製造的有利方法是將聚醯胺樹脂、水 、至少一種界面活化劑、至少一種共界面活化劑，及一種 中和酸或碱，共同於一第一溫度下，混合成一種水溶於油 乳化液，其中Μ與界面活化劑之量足Μ形成水溶於油乳化 液，共界面活化劑之量足Μ形成水性分散液，中和酸或碱 之量足Μ中和聚醯胺樹脂所殘餘之酸或碱，而第一溫度須 能使聚醯胺樹脂液化，同時能將·一水與油乳化液中油相保 持為液態。該水性微分散液再於一第二溫度下，由該水溶 於油乳化液與一第二次量的水共混製得，第二次水量足Μ 形成一油溶於_水乳化液。該油溶於水乳化液再於一足以形 成該水性分散液之第三溫度冷卻。 在第二溫度的油溶於水乳化液中，或水性微分散液中， 加入至少一種水溶性、雙極性化學分子，其量足Μ安定該 水性微分散液。 由此可Μ製得該安定之水性微分散液，並在室溫或接近 -8- 本紙張尺度適用中國S家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） 〇00504 A6 B6 五、發明說明（7) 室溫下 續膜。 發明之 熟諸 ，常被 被稱為 化液轉 化過程 水乳化 中所用 液中， 共界面 咸應 來製得 等詞， 酸聚醯 市場取、、聚 乾燥•抽拉•可以形成不具黏性，透明度佳之連 此藝者多半 稱為油溶於 水溶於油乳 化為油溶於 *用以添加 液轉化為水 的''油相" 包括聚醯胺 活化劑的相 認知，許多 水性分散液 係指包括組 胺樹脂類， 得，或Μ眾 合性脂肪酸 暸解，聚醯胺樹脂溶於水形成的乳化液 水乳化液，與水溶於樹脂的乳化液，常 化液，之間的差異性。而將水溶於油乳 水乳化液的技術亦為熟於此藝者稱為轉 轉化乳化液的水稱為轉化用水。油溶於 溶於油乳化液亦稱為轉化過程。在本文 一詞，係指在水溶於油或油溶於水乳化 樹脂、至少一種界面活化劑、至少一種 〇 種類的聚醒胺樹脂均能依據本發明•用 。本文所用w聚醯胺樹脂"或"樹脂" 成成份單獨且化學性不同的聚合性脂肪 Μ及它們的混合姐合。聚醯脂樹脂可由 所知曉之方式製得。 〃一詞指一般的屬性，係對由脂肪酸聚 決- 先 閲 ir 面 奇 項 再 填 本 頁 訂 經濟部t央櫺肀局：0:工消^'合作杜印1 和酸特聚聚 飽羧中酸類 未烴用肪它 具脂應脂其 、性文性於 和碱本合用 飽單然聚樣 指的雖得同 係成。製可 詞合子酸法 一或原肪方 " 然碳脂之 酸天個的明 肪、24子發 脂基約原本 , 醯大碳知 。 乙到個認。 言和 818應胺 而飽約有咸醯 類 '未大含然聚 酸具有以，酸 的、具到脂肪 得基，提樹脂 而烯酸有胺性 合乙基別醯合 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格(210x297公釐） A6 B6 2005 ⑽ 五、發明説明（8 ) 本發明製備聚合性脂肪酸，所適用較佳的起始酸類為油 醃與亞麻油酸，因為易於取得，且較易行聚合反應。油酸 與亞麻油酸的混合物存在於高油脂肪酸内，為市場上易得 ，易於用作該等酸類的來源。脂肪酸可Μ K已知各種催化 或非催化聚合反應方式聚合。一種在本發明使用的聚醯胺 起始原料的聚合性C α 8高油脂肪酸典型姐成為： C ^ 8單槭基酸（單體） 0 - 1 5 %重 樹脂的 C3e雙碱基酸（雙體> 60-95¾重 C54(或更多）三基酸或多基酸 0.2-35¾重 於製備本發明使用之聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂時，希望 起始聚合性脂肪酸所含雙體（C3S雙碱基）的百分比愈高愈 好，Μ期最終產品得到最佳物理性質。 除了聚合性脂肪酸外，多種雙羧酸基酸類亦可用於製備 聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂，包括；脂烴、環脂烴及芳香族 雙羧酸基酸類。這些包含由2到2 2個碳原子的酸類代表有 :草酸、戊二酸、丙二酸、己二酸、琥珀酸、栓酸、泌脂 酸、士二酸、庚二酸、對鈦St、異苯二甲酸、十二二酸與 酞酸、萘二羧基酸，，與1,4 -或1,3 -環己二羧酸。本發明較 適用之雙羧基酸為直鐽型烴脂雙酸，具有至少6個碳原子 ，以6到大約22個碳原子為更佳，譬如壬二酸、泌脂酸與 十二二酸。咸應認知該等酸類相對的酸酐、酯、與氯酸鹽 亦靨、'雙羧基酸"範圍。這些酸與酸酐在市場上均易取得 ，製備方式亦廣為所知。 單羧酸根酸類可加入控制分子量。較佳之單羧酸根酸類 -10- 太紙张尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） ................................f .................装..............................JfT......f ..................線 {請先聞讀嘈面之注意事項再填舄本頁) · ‘ . 时濟部屮央標';11-局Η工消';*合作代卬贤 200504 經濟部中央標肀砀9工消';'合作杜卬製 A6 B6 五'發明説明（9) 為直鏈，具有2到2 2個碳原子。最佳種類為硬脂酸*高油 脂肪及油酸。 本發明用來製造聚合性脂肪腌聚醯胺樹脂之雙胺類•可 為一或多個已知的脂烴、環脂烴或芳香族的雙胺類，具有 由大約2到大約2 0個碳原子。較適用的為烯類雙胺，如乙 烯雙胺，1,3 -二胺基丙烷，1,4 -二胺基丁烷、對呔類二胺 ，稱為對一二甲苯二胺、1,6-6甲基二胺、雙一（4-環己 基胺）甲烷，2,2 -雙- (4 -環己基胺）丙烷，聚甘醇二胺， 異佛嗣二胺，異酚酞二胺，稱為間一二甲苯二胺、環己烷 雙（甲胺>、1,4 -雙-(2’_胺-乙基）笨、雙體二胺、聚乙_ 二胺、甲基5亞甲基二胺、Μ及六氫吡哄。這些化合物均 可由已知方式製得•多數也易於市場上取得。特別適用者 為具有2到大約20碳原子的直鏈脂烴二胺，尤其乙烯二胺 及六甲基二胺及環脂烴二胺類，特別是4,4’-亞甲基雙（ 環己基胺）及六氫吡畊。 本發明之方式中，使用聚合性脂肪酸聚醯胺時，希望能 使醯化反應在起始的聚合性脂肪酸與雙胺間完全反應。熟 諳此藝者應知，Κ.測最终聚合物酸價或胺價方式可評估醯 化反應進行程度。理想狀況是希望聚醯胺樹脂化學計量中 較低的酸價或胺價為0 。然而反應不易完全達成，而具不 太可能，故此值應為1或更小。然而本發明中已知，若聚 合性脂肪酸聚_胺樹脂具有如小於大約]0的低胺價及小於 大約1 2的低酸價，則特別適用。 聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂所存有的自由酸基或自由胺基 -1 1 - 先間請仟面之注意事頊再填寫本頁) •装. .訂· 本纸張尺度適用中國國家樣準（CNS)甲4規格（210x297公釐） ί〇00504 Α6 Β6 五、發明説明（10 ) 經濟部中央標爷局朽工消';'合作|1卬製 的量，直接與聚合反應中的聚合脂肪酸、雙羧酸基酸、與 雙胺之間相對的量，Μ及反應完全程度有關。因為以上原 因，本發明聚_胺樹脂製備時，酸與胺基存在的缌量應Μ 聚合性脂肪酸加上雙羧酸基酸及雙胺為其化學計量。反應 條件應選擇可使聚醯化反應完全或幾近完全。聚醯化反應 所需之反應條件在該技藝中廣為人知，反應進行溫度多半 在大約1 0 0°C 到大約3 0 0 C，反應時間由大約1到大約8 小時。反應另外可Μ加入酸催化劑；如磷酸，亦可利用真 空，尤其在反應後期可Κ促成得到更完全的聚醯化反應。 製備本發明微分散液時，多種水溶性界面活化劑均能適 合使用，部份由於聚合最好的脂肪酸聚醯胺樹脂相當中性 的電荷。在本發明製程使用之界面活化劑或界面活化劑姐 合，屬於能夠促成熔融聚醯胺樹脂與水的乳化反應，同時 能使聚醯胺樹脂顆粒在水中的最終微分散液安定。熟諳此 藝者應能認知，界面活化劑的選擇與使用之聚醯胺樹脂種 類密切相關。聚醯胺樹脂一水混合物選用的界面活化劑， 靨於能夠使油溶於水或水溶於油乳化的種類。該等界面活 化劑包括廣知的陽.離子性、極性及非極性非離子化、兩性 的及陰離子性界面活化劑。 已知特別有效的界面活化劑包括非離子性界面活化劑 TergitolTM ΝΡ-40與 TergitolTM 15-S-40( Union Carbide, Danbury, CT)及 IgepalTM C0-850與 IgepalTM C0-870(GAF Corp， Wayne, NJ)。 雖然並非所有界面活化劑均適用於本發明方法，但已知 -12- t錡先閱讀卞面之注意事頊再瑱寫本頁) .裝· •訂. •線· 本纸張尺度適用中國國家橒準（CNS)甲4規格（210x297公釐） Ο〇〇5〇^ A6 B6 五、發明説明（11 ) 活適好化面。脂然合 有顆出在液膜抽鐽樹一化。 的 面道良轉界效性。聚。其脂供，散續液氫胺類活酵 中 界知化液些有合定於0¾於樹提粒分連散成醯種面丙 統 之已乳化這極聚而對 W 在的能顆將的分形聚劑界異 糸 明，脂乳常亦之性相 Μ ， 性故脂，佳微能的化共及 在 發中樹油通面在特，U由律，樹術性性須態活之酵 份 本例性於。方存劑量%?理規粒胺技明水尚液面佳丁 成 闬實合溶性性液性用05要寸顆醯知透使劑及界較， 劑 適體聚水特定散活使 ο 重尺散聚已、，化水共。酵 化 擇具態於之安分面劑約的小分的它性性活於種下丙 活 選些液須化期終界化大劑微粒粒其黏發面溶多以 I 面 。某在必乳長最之活由化當小小或具揮界夠之10正 界 用在水亦脂的依用面，活相成，刀不夠該能用在、· 共 適，將劑樹液-使界量面有形言刮盼足，，使數醇 / Μ 言有化態散量及，重界含為而用形有外段可子己 劑 可而具活液分加Μ果的共述因例利肋須此階明原、 化 劑例於面中终添，結脂用所。舉，有必。化發碳酵 活 化舉屬界水最劑量佳樹應下液。下以劑在乳本，戊。面 活。劑等將持化脂最胺 ，Μ 散性溫可化存的。類、用界 面難化該有維活樹到醯明文分特室，活再程‘中醇醇適中 界困活。具於面胺得聚發本微作近時面不製之烷乙最液 類不面類，對界醯為酸本如性工接膜界，在者碳括醇散 種並界性中劑的聚知肪據成水之或成共後且兩低包丙分 多劑的特程化用酸已脂依形的良溫拉該膜而相為醇異微 許化用的過活使肪而性 助粒改室抽"拉，脂例劑 Μ .................................{ .................¾...............................tr……(...................终 (说先M讀*1T面之注意事項再填寫本頁) „ . 本纸张尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） Α6 Β6 五、發明説明（12) 功用是控制相的雯化。為進一步瞭解相的變化，特作出一 三相圖（圖1 )。因在本發明的微分散液通常包含6個成份 ，為易於說明起見，數個成份的比例定為不變。 詳细言之，A點代表成份A (水）濃度1 Ο Ο ίΚ，B點代表成 份Β (4 5份的聚_胺對1份的中和酸或碱與胺基酸混合物） 1 0 0 %，C點代表成份C ( 0 . 4份界面活化劑對1份共界面活化 劑）1 0 0 % 。所有百分比都是相當微分散液缌重量的重量百 分比。區域1代表微分散液形成容積平均顆粒尺寸分配小 於大約1 0 0 0毫微米的區域。區域2代表微分散液形成ν正 常"分散液區域，所形成的容.積平均顆粒尺寸分配大於 1000毫微米。在實務上，這代表一微分散液是半透明或透 明的，而"正常"分散液為不透明或雲霧狀。 在乳化階段時，由於有界面活化劑/共界面活化劑成份 ，故能形成尺寸小於大約1 0 0 0毫微米的滴狀细微分離的聚 _胺樹脂。在固化時，滴狀物形成细微分離的聚醯胺顆粒 ，分散於小，由此形成本發明之微分散液。 經濟部屮夾標';11-局：^工消';''合作杜卬製 -請先閱分计面之注意事邛再填寫本頁) •訂…. 線· 咸信界面活化劑/共界面活化劑成份，可以使液態聚隨 胺樹脂、界面活化劑與共界面活化劑的均質混合物，或水 溶於油乳化液，在純聚醯胺樹脂環與球軟化點溫度Μ下冷 卻，而仍然維持乳化液的油相於液態。油相的 ''熔融點" 係指在此溫度Μ下，滴狀樹脂固化為水性微分散液。如此 則可使得由水溶於油乳化液轉化為油溶於水乳化液的轉化 過程，可Κ在純聚醯胺樹脂的環與球軟化點Μ下進行。 雖然上面提到，共界面活化劑的添加量必須足Μ形成水 -14- 本纸張尺度適用中0國家樣準（CNS)甲4規格（210x297公釐） A6 B6 五、發明說明（15) 性微分散液，但通常共界面活化劑的量不及達到樹脂全溶 所需量。事實上，達到樹脂全溶所需之共界面活化劑量， 會造成溶化的樹脂溶入微分散液的水相中，结果使得得到 的水性聚醯胺微分散液的黏度過高。通常使用的有效量， 大約介於聚醯胺樹脂重量的1 〇 %到大約4 0 S!。 通常聚醯胺樹脂會因樹脂合成原料而殘留酸或碱。雖然 水性微分散液是Μ含較低（亦即1小於1 2 )酸價或胺價之聚 合性脂肪酸聚醯胺樹脂製得較佳，然水性微分散液亦有由 具大到大約45酸價及大到大約250胺價的聚醯胺樹脂製得 。咸應認知，所謂酸價是指一公克樹脂内能被滴定出的酸 ，以需要中和該數量酸的氫氧化鉀毫克數表示。同樣，胺 價是指一公克樹脂中’滴定可得之胺基，Μ等量之氫氧化 精先閲讀*«面之注意事頊再瑱駕本頁) •裝. 酸反分氧醋 、備性 下 之和性氫為 性具兩 有 留中水為酸 溶能的 具 殘之之類和 水們酸 由 内佳得碱中 種它基。是 脂較製和之 多要胺定子 樹。此中佳 -只 一而分 ， 佳因之較 中，。度學 前較由佳。 液人定程化 之度經較胺 散加安荷性 液程須。酵 分可液電極 散之必來乙 性亦散反雙 分得，出及。水，分.相、 微所樣示以酸脂酸微含性 性驗一顯，磷樹基使所溶 水實不良水及胺胺 Κ 點水 成些不改屬以醯如可子之 形某同步、，聚，，分用 。，至不逐納酸之成質成使 示明和脂質化硫‘明姐性姐法 表發中樹性氧、發學性其方 數本先依作氫酸本化兩與明 克據應度工、鹽據性的係發 毫依碱程液鉀、依極夠質本 鉀 或應散化酸 雙足性 •線- 本紙張尺度適用中Η困家抹準(CNS)甲4規格(210x297公釐) 五、發明說明（14) 列胺基酸方程式者所選用： A6 B6 經濟部屮央標f-局^工消';'-合作杜印製 H,N - R - COOH, I γ 或是衍生之陽離子性與陰離子性鹽或它們的任意混合*其 中R代表烯或炔或芳番族，碳原子在10個Η下，Υ是一極 性或非極性，離子性，或非離子性姐成份。這類胺基酸例 子有對-胺基苯酸、胺基醋酸、2 , 6 -二氨基己酸、精胺酸 、笨丙胺酸與絲胺酸。最適用為胺基醋酸與對一胺基苯酸 〇 用Κ製造本發明之安定水性微分散液的較佳具體製造方 法實例中，固體聚醯胺樹脂在無氣情況下加溫到至少與其 中溶融點溫度同樣高的溫度，以液化樹脂， 此一液化過程以在一密閉容器。並Μ氮氣層保護下進行 為佳。聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂熔融溫度會因開始製備聚 醯胺樹脂所用的反應物不同而有相當大的變化。然而通常 聚醯胺會在由大約.1 ο 〇 °c 到2 ο ο υ 的溫度範圍内熔融。如 果熔融聚醯胺樹脂必須加溫到水的沸點以上溫度才能液化 時，本發明方法所用的製程設備必須能夠在高壓與高溫下 操作。 將液化聚醯胺樹脂、一具有能形成均質潖合物的量的水 、至少一種具有能形成水溶於油量的界面活化劑、至少一 種具有能形成水性微分散液量的共界面活化劑，於一足Μ -16 木紙張尺度適用中a B家樓準（CNS)甲4規格（210x297公釐） (蜻先閲請r面之注意事項再填寫本頁) .装· •訂. 〇00504 A6 B6 五 '發明説明（15) (錡先聞續W面之注意事項再填寫本頁) .訂· 經濟部+央標"局尚工消';'-合作社卬^ .線· 維持乳 聚醯胺 物。界 性性質 共界面 相對於 水、 預熱至 然而水 前Μ不 如上所 液同時 在其 之第一 水溶於 性微分 ，水.、 溫至一 之聚_ 少一種 化液油 樹脂、 面活化 ，其量 活化劑 聚_胺 界面活 聚醯胺 、界面 預熱為 述的溫 加入為 它具體 重量的 油乳化 散液量 界面活 高於油 胺樹$ 界面活 相為液 水、界 劑可為 相對於 Μ具有 樹脂霉 化劑及 樹脂熔 活化劑 佳，而 度。水 佳，其 實例， 水、至 液量的 的共界 化劑及 相熔點 液化， 化劑及 態的溫度 面活化劑 陽離子性 聚醯胺樹 10個碳原 量由1 0到 共界面活 點以上， 、共界面 Μ —種緩 與界面活 後再加入 將固態聚 少一種在 界面活化 面活化劑 共界面活 的溫度， 製成一包 至少一種 下共同 與共界 、陰離 脂重量 子以下 40¾ 。 化劑可 再加入 活化劑 慢的速 化劑Μ 共界面 醯胺樹 樹脂液 劑及至 混合， 化劑之 該溫度 含液化 共界面 混合，製得包含液化 面活化劑之均質混合 子性、非離子性或兩 大約由0 . 0 5到1 0 % 。 的醇類為較佳，其量 Μ利用另外一 液化聚 加入液 醯胺樹 化聚_ ，保持 種水性界面 率加入 活化劑 脂、足 化過程 少一種 得到一 混合物 能夠有 聚醯胺 活化劑 Μ形成 中具有 具有效 含聚醯 。混合 效將混 樹脂、 的均質 個容器 脂内c 胺樹脂 混合物 活化溶 混合物 效形成 形成水 胺樹脂 物經加 合物中 水、至 混合物 次水量水混合，以製成水溶於油乳化液，此時形成的乳化 液一般包含由大約5到5 0 %重量的水，該二次水量包括一足 -17- 本纸張尺度適用中S國家梂準（CNS)甲4規格(210x297公釐） 五、發明説明（16 ) Α6 Β6 Μ中和聚醯胺 在最佳具體 樹脂環與球軟 高於油相的熔 度不變的緩慢 乳化液量的水 另一具體實 卻之前加入均 能維持混合物 具體茛例中， 到至少與油相 高於油相熔融 加熱，並維持 。另外一法， 度的溫度，而 如此則最终的 於油相熔融點 摻合物再經冷 但不高於大約 該混合物再 融聚合性脂肪 於大約1 0 0 0微 劑、共界面活 的特定設備型 樹脂殘留酸或碱的酸或碱。 實例中，均質混合物溫度冷 化點，但不超過大約5 0 t Μ 融點。之後再於該均質混合 速率，將含中和酸或碱及具 的溶液加入。 例中，水性中和酸或碱溶液 質混合物。水性酸或碱溶液 溫度高於油相熔融點之速率 水性酸或碱中和溶液在另外 熔融點一樣高。酸或碱溶液 點為更佳。因為這些條件， 於一壓力下，Μ達到高於油 是將酸或碱溶液加溫至稍低 將均質混合物加溫至相當高 水性碱或酸與均質混合物的 的溫度。該均質混合物與水 卻，.使溫度低於聚鹺胺樹脂 501以下，該溫度也在油相 經一足Μ形成乳化液的粉碎 酸聚醯胺樹脂的滴粒體積平 米較佳。用Κ對聚醯胺樹脂 化劑，及中和酸或碱的混合 態，是屬於各種選擇的考量 -18- 本纸张尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） 卻至低於聚醯胺 下，該溫度並且 物中，Κ維持溫 有形成水溶於油 是在混合物被冷 加入的速率，Μ 徐狳加入。其它 一只容器内加溫 溫度若能加到稍 故溶液可能需要 相熔融點的溫度 於均質混合物溫 過油相熔融點， 摻合物可具有高 性中和酸或碱的 環與球f欠化點， 熔融點Μ上。 力量處理，使熔 均尺寸分佈在小 、水、界面活化 物施加粉碎力量 ，基本上可Μ包 Α6 Β6 五、發明説明（17) 經濟部中央標';,1-局：^工消';'合作|1卬" 括能在操作時有切力、碰撞或這兩種合併的裝置，包括市 場上可Μ取得之設備，如均質處理機，次微米分散機、乳 化機、膠體磨、超音波混合機等等。缌结而論，為製程之 故，多半希望摻合物能夠通過粉碎設備一次即可，如此有 肋於製造過程。然應認知，為使達到非常小的滴粒，摻合 物可能需要通過粉碎設備多次。一般而言，乳化液液態滴 粒尺寸愈小，所得之分散液愈適用。轉化過技術中所製之 分散液亦是如此。 將水溶於油乳化液與一具有形成油溶於水乳化液水量的 第三次量的水混合，得到一油溶於水乳化液，其溫度高於 油相熔融點，低於聚醯胺樹脂的環與球軟化點，但不高過 大約5 0 °C Μ下，所加第三次水量，包括至少一種如前所述 水溶性、雙極性化學分子，其量足Μ使水性微分散液安定 。該油溶於水乳化液中，通常聚醯胺樹脂重量介於大約 20¾與60¾。水溶性、雙極性化學分子足Μ安定水性微分散 液的量以由相對於聚醯胺樹脂重量的大約0 . 2 5 $至大約 3 . 0 %重量百分比為佳。較適合之具體賁例中，轉化水與水 溶性、雙極性化學.分子*在與水溶於油乳化液混合前，均 加溫至路低於水溶於油乳化液溫度，使乳化液不致受到熱 激盪（Thern!a]]y Shocked)，不會發生液態聚_胺樹脂滴 粒過早固化。 該油溶於水乳化液再經冷卻，使溫度降至低於油相的熔 融點，致使乳化液中微细分離的滴粒固化成為微细分離的 分散顆粒，製得本發明之水性微分散液。此一冷卻步驟Μ 先聞續^面之注意事項再填寫本頁) .笑. .打. 線. 本紙張尺度適用中a国家榇準（CNS)甲4規格（210x297公釐） A6 B6 經濟部中央標肀场肖工消';'-合作杜卬製 五、發明說明) 快速進行為佳，以避免顆粒在固化過程中凝结成膠塊，滴 粒成為半固態，而且黏性甚強。在高於一大氣壓下製得之 油溶於水乳化液，可Μ K將乳化液泵送入如熱交換機類設 備而快速冷卻。或者，亦可Κ快速減壓造成水份揮發來達 到快速冷卻效果。類似這些技術的合併亦可使用。 本發明之微分散液並不需在開始階段將聚合性脂肪酸聚 _胺樹脂完全以溶劑溶解，或是如Κ注製造分散液技藝中 所必須的先製出具過量胺與酸一基聚醯胺樹脂Μ形成鹽類 〇 依撺本發明，聚醯胺樹脂微分散液Μ平均顆粒體積尺寸 小於大約1 0 0 0微米為較佳，介於大約1 〇到大約4 0 0微米為 更佳，介於大約1 0 0與1 5 0微米為最佳。熟諸此藝者應知許 多測量顆粒尺寸之方式，譬如沉澱法或雷射光散射技術等 〇 本發明之水性微分散液中，大約2 0 %到6 0 %重量是聚醯胺 樹脂，大約3 0纟到7 0 %重量為水。微分散液亦包括至少一種 由具有陽離子性、陰離子性、非離子性及兩性性質界面活 化劑選出之界面活.化劑，其量由相對聚酿胺樹脂重量的大 約0 . 0 5 $到大約1 0 Ϊ：為較佳。水性微分散液中尚包括至少一 種由含〗0個碳原子以下醇類中選出的共界面活化劑，以異 丙醇為最佳，其量足Κ促使形成水性微分散液，以由相對 樹脂重量的大約1 0¾到大約40¾重量為佳。水性微分散液中 遢有包括一量足Μ中和聚醯胺樹脂殘留酸或碱的酸或碱。 本發明之安定水性聚醯胺樹脂微分散液包括至少一種如 本紙張尺度適用中Θ S家標準（CNS)甲<!規格（210x297公釐） ................................{.................装..............................ίτ……f ...................<!. (綺'先閲ΐΑιί·面之注竟事項再填寫本頁) * ,- 咖Μ Α6 Β6 五、發明說明（19) 前述之胺基酸，其量足以使製得之水性微分散液安定。w 相對於聚醯胺樹脂重量大約0 . 2 5 %到3 . 0 %的胺基醋酸為佳 α 85基酸可以在油溶於水的分散形成時視為反應物加人， 或者是在已形成後的分散液加入。水性微分散液在形成時 W包含水溶性、雙極性化學分子為較佳。 本發明之聚合性脂肪酸聚醯胺樹脂水性微分散液中可Μ 包括前述以外的各種添加劑，如聚合性有機酸的水溶性喊 金屬麴類與保護性膠質如木質等衍生物、蛋白質、水溶性 _維衍生物、澱粉、藻膠酸及長鐽的醇類與蛋黃素。 聚醚胺分散液同樣也可以包含其它原料，譬如增黏劑、 塑化劑、染枓、色素及其它等等。就此而言，本發明之聚 ，合性脂肪酸聚醯胺樹脂分散液因有極優良安定性，故可Μ 容^韵1添加相當的添加物而不致嚴重影饗到聚醢胺分散液的 完整安定性。 此種安定水性微分散液可用在如表面印刷的亮光、水性 油墨及建築與積層黏劑方面。對於熟諸此藝者，本發明之 其它用途，優點，及特點，可Μ由Μ下例子中驗証得到， 但是並不僅僞限於.此。 例一 將 UNI-REZTM2620(!Jnion Cawp Corp, Wayne, NJ)聚驢 胺樹脂400磅加人一 200加侖反應器。在氮氣壓力20Psi 下）加溫樹脂到1 2 7 °C 直至全熔。在Μ 1 4 0 r p m轉速的播拌 器报拌下，加人TergitolTM ΝΡ-40(705Ϊ水溶液）28.6榜， 再加人8 0磅的異丙醇。混合液冷卻至8 2 °C。再將溶有 -21 - 本紙張尺度適用中國园家櫺準（CNS)甲4規格(210x297公釐） (十先Mist面之注意事邛再填寫本頁) .装· •線· ^,00¾0 "扒坪父月丨^/日修正/ 三、發明説明ί ) A u B6 10.3磅氫氣化鉀（45¾水溶液）與71.4磅去離子水的溶液加 入，形成初始的水溶於油轧化液。之後 > 再於80分鐘内， 將溶有4.0磅胺基醋酸與801磅去離子水的溶液加入，Μ 將水溶於油乳化液轉化為一種油溶於水乳化液。乳化液再 經冷卻到40 t，倒出製得之微分散液。 產品為一黃色，半透明分散液，含29¾固成份。以光子 相SI光譜（photon correlation spectroscopy)方式測得 平均的顆粒體積尺寸為15C毫微米。當在室溫下抽取為聚 丙烯膜時，是一種透明度连，連續的膜。這種水性微分散 液在超過一年時間後仍不會發生相的分離或是结成膠塊現 象。 例二 將 UNI-REZTM2641(Union Caap Corp, Wayne, HJ)聚醢 胺樹脂200公克· Te「gitolTMNP-40(7(n水溶液）14公克· K及異丙酵40公克加入一個2公升帕耳（Pa「r)高壓反應器 中，加熱到1 4 0 1C ，以1 0 0「p b轉速攪拌。混合物再經冷卻 到1203C 。再將溶有氫氧化鉀4公克（85¾水溶液）及50公 克去離子水的溶液加入，形成初始水溶於油乳化液。此時 维持120¾ 溫度30分鐘以使達到平衡。再加入溶有2公克 胺基醋酸與600公克去離子水的溶液加入·以將水溶於油 乳化液轉化為油溶於水乳化液，所得之微分散液再冷卻到 40 t：而後傾出。 產品為一紫色半透明分散液•固成份為25%。以於室溫 測得之平均顆粒體積尺寸在大約1 0 0微米。當於室溫抽取 22 (請先5?讀背面之注意事項再承寫本頁) .^‘ .打· 甲 4(210X 2971'沒) 〇 00¾0 ^ Λ6 Β6 三、發明說明（） 佳間 性時 續上 連 Μ 、 年 佳一 性過 明經 。 透在象 一 品現 成產塊 形液膠 會散成 液分結 散微或 分性離 微水分 該種的 , 這相 時。生 膜膜發 烯性會 丙黏不 聚無仍 為 ，- (汴先兄^背面之注意事頊再珥寫本页) 打* •蝝· 23 甲 4(210Χ 297'二'发）