酯类作为聚结剂的用途制造技术

具有通式Ｒ↑［１］－ＣＯＯＲ↑［２］的酯适合作为聚结剂，特别是在制备各种基于水性聚合物分散体或胶乳分散体的涂料时适合作为聚结剂，其中Ｒ↑［１］是含９～２３个碳原子的烃基，Ｒ↑［２］是选自甲基、乙基、正丙基和异丙基的饱和烃基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及通式为R1-COOR2的酯类作为聚结剂(Koaleszenzmittel)的用途，具体指用于制备涂料物质的用途，其中R1为含9～23个碳原子的烃基(alkyl radical)，R2为选自甲基、乙基、正丙基和异丙基的饱和烃基(saturatedalkyl radical)。
技术介绍
聚结剂(也称为成膜助剂(Filmbildehilfsmittel))本身是已知的。聚结剂加入水性涂料物质中，可以起到使分散的聚合物颗粒形成均匀涂料膜的成膜作用。当粘合剂(Bindemittel)的成膜温度高于使用温度时，则必须使用聚结剂。已知的成膜助剂有：乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇丁醚、二甘醇己醚、丙二醇正丁醚、一缩二丙二醇正丁醚、一缩二丙二醇甲醚、二缩三丙二醇甲醚、丙二醇苯基醚、丙二醇叔丁基醚、单异丁酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯、二异丁酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯(参见“Farbe+Lack”，101(7/1995)，第606-609页)。近年来，由于环境原因，水性涂料变得非常热门。在传统的胶乳涂料特别是基于小颗粒合成聚合物(例如聚丙烯酸酯类)中，使用了大量的聚结剂。将该聚结剂(也称为助成膜剂)加入到涂料中改善了膜的形成。所述功能是源于聚结剂对胶乳颗粒所起到的增塑作用，可以使这些胶乳颗粒聚结并形成连续的膜。水分蒸发后，所得到的膜具有优化的膜特性。成膜时重要的是温度即成膜温度，是指在该温度下(或者低于该温度时)聚合物颗粒聚结成膜。通常聚结剂降低聚合物的成膜温度。传统的聚结剂是一些酯和醚：已知的工业标准有Eastman的羟基酯(Hydroxyester)“Texanol”(也常称为TMB；为单异丁酸2，2，4-三甲基-1，3戊二醇酯)以及Union Carbide的“EGBE”(乙二醇单丁基醚)。-->DE 2443645于1976年公布。在该专利中清楚地公开了苯甲酸1，2-丙二醇单酯，但是特别地所述物质均是与氨基树脂联系在一起。其权利要求中要求保护一种作为改性剂的“改性氨基树脂”，其为一种含有芳基-COO-X-OH类型的化合物。US 3,399,158公开了C2-6二元羧酸的二酯。专利US 4,489,188于1984年被授权。在该专利中，将EO和PO与芳族羧酸(如苯甲酸)的加成物用作涂料的聚结剂。1988年的US 4,894,406公开了将2-烃基-1，3-己二醇-烃基酯，即一种特别的羟基酯，作为聚结剂使用。1996年的US 5,756,569公开了将3-烷氧基(alkoxy)-丙酸酯用作聚结剂。EP 069,839B1要求保护将羟基酯混合物用作水性聚合物分散体(aqueous polymer dispersions)的流动性调节辅助剂(Verlaufshilfsmittel)的用途。这种化合物可通过环氧丙烷与脂肪族C7-12一元羧酸反应得到。很久以前就已经提到了所谓的反应性聚结剂，例如在US 4,141,864中。在该专利中使用了甲基丙烯酸二环戊烯基氧化乙酯，但是也记载了这种酯在气味方面的缺点。根据EP 599,478A1所述，可以使用乙酰乙酸酯作为反应性聚结剂。EP 501,614A2在1991年公开了用酮羧酸的酯作为聚结剂。欧洲专利EP 1,169,397B1的权利要求中要求保护成膜组合物，其中聚合物或预聚物在水相中乳化，并且该组合物含有聚结剂，这种聚结剂为酯、其特征为具有通式R-COOX。在该式中，R和X为烃基(hydrocarbyl group)或取代的烃基。所述两个基团中至少一个基团必须含有至少两个C＝C双键。US 2005/0182168A1公开了一种含有植物油基脂肪酸的二元醇酯和抗氧化剂的组合物。其中特别讨论的内容是丙二醇单酯。WO 00/56823公开了含有水相和分散相的成膜组合物，在分散相中含有聚合物和聚结剂。该聚结剂是一种结构特征如下的酯：其酸结构单元和/或醇结构单元必须含有至少两个C＝C双键。多个双键的技术意义在于：聚结剂自身能以反应方式交联，也就是人们所说的反应性聚结剂。US 6,762,230B2的权利要求1要求保护涂料组合物，所述组合物含有胶乳聚合物和具有通式R1-(CO-Xr-O)n-R2的聚结剂。在该式中，R1是有机基团，X是二价有机基团，符号r可以是0或1，符号n可以为1～10，且R2-->是氢或有机基团。如果r取0，n取1，R1和R2为烃基，所述通式就表示脂肪酸酯。但需要指出的是，US 6,762,230B2中没有具体公开脂肪酸酯。而且，在US 6,762,230B2中所讨论的具体的聚结剂也不为脂肪酸酯。在下面两篇文献中介绍了脂肪酸酯：1980年的EP 026,982A1要求保护含聚合物和聚结剂的水性涂料组合物。该聚结剂选自三个“种类”的酯，其中一种酯的特征是具有通式R1-COOR2。其中，R1是烃基或芳基，R2是烃基(除了甲基)。此文在从第11页开始至第12页结束的段落中具体揭露了在上述酯的通式中优选R1＝C3-7，R2＝C4-8(两个基团都为脂肪族基团)。在第13页第10～33行列出了适合的酯的名称。在第13页第35行开始的几页里具体公开到通常应避免甲基和甲基酯，这是因为它们在涂料系统(Farbsystem)中不稳定(具有水解倾向)。此外，在此专利中，专家还建议不使用醇结构单元为甲醇或乙醇的酯作为聚结剂，具体地，还建议不使用醇结构单元为3～4个碳原子的酯作为聚结剂(因为在其优选的实施方案中，上述的R2包含的范围为4～8个碳原子)。特别地，该专利没有具体公开醇结构单元是具有1～3个碳原子的脂肪酸酯。1974年的DE 24,49,471A1要求保护作为涂料用溶剂的直链C2-6脂肪酸的酯，其中该酯的醇结构单元为脂肪族的C3-4醇。但是，此文中没有讨论聚结剂的内容。
技术实现思路
一直都存在着对新聚结剂的需求。因此，本专利技术的目的是提供聚结剂。这种聚结剂应当适合用于制备涂料如漆、油墨(Farbe)等，也适用于黏合剂(Klebstoffe)。本专利技术所提供的聚结剂尤其优选的应用领域为乳胶漆(Dispensionsfarben)。在本文中，术语“聚结剂”(也叫“助成模剂”或“成膜助剂”)的含义如前文所述，也是本领域技术人员通常所理解的含义。本文中要清楚确定的是：本专利技术待研究的聚结剂是特别应用于聚合物颗粒或胶乳颗粒的水性分散体中的，这些聚合物颗粒或胶乳颗粒适合于各种目的的涂料(例如水性漆或油墨)。这些分散体通常通过乳液聚合制备，其中除了含有水、乳液聚合中使用的各种助剂和聚合物颗粒或胶乳颗粒之外，还含有其他通常用于不同涂-->料目的的各种成分，通常将这些分散体施用于要涂覆的表面上，接着蒸发水分，最后聚合物或胶乳颗粒基本上通过流动间聚结并形成均匀的膜。这种成膜过程的前提条件是至少达到本领域技术人员称为最低成膜温度(MFT)的最低温度。系统的MFT为如20℃的含义是指只有当温度为20℃或更高时才能成功地进行成膜。如果希望成膜过程在更低的温度如10℃或者还要更低的温度下发生，则必须向水性分散体中添加一定量的聚结剂以降低MFT至所需的值。就此而言，本专利技术具体的目标为开发出一种聚结剂，其能够尽可能有效地降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有通式（Ⅰ）的酯类作为聚结剂的用途，　Ｒ↑［１］－ＣＯＯＲ↑［２］　（Ⅰ）　其中，Ｒ↑［１］是含９～２３个碳原子的烃基，Ｒ↑［２］是选自甲基、乙基、正丙基和异丙基的饱和烃基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-5-3 102007021139.41.具有通式(I)的酯类作为聚结剂的用途，R1-COOR2            (I)其中，R1是含9～23个碳原子的烃基，R2是选自甲基、乙基、正丙基和异丙基的饱和烃基。2.根据权利要求1所述的用途，其中所述R1是饱和烃基。3.根据权利要求1所述的用途，其中所述R1是含C＝C双键的烃基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的用途，该用途是指在制备各种基于水性聚合物分散体或胶乳分散体的涂料中的用途。5.根据权利要求4所述的用途，该用途是指在制备基于水性乳胶漆的涂料中的用途。6.含有下列物质的组合物作为聚结...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得贝尼，哈拉尔德弗罗梅利厄斯，海因茨冈瑟舒尔特，安尼马里迈因霍尔德，埃达伯格曼，
申请(专利权)人：考格尼斯知识产权管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]