專利名稱：氧化聚乙烯均聚物與氨基硅油的共乳化物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氨基硅油和氧化聚乙烯的共乳化物及其制備方法。
眾所周知，各種有機(jī)化合物的乳化液已在許多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。乳化液的應(yīng)用，例如用在化妝品組合物，包括膏、液、化妝品化合物以及諸如此類。其它的例子包括用作紙和織物、片狀材料的潤滑劑，織物的軟化劑、纖維潤滑劑、紙張隔離劑、金屬加工、涂料以及從地下巖層中回收油類液體。
由硅油和其它有機(jī)材料構(gòu)成的乳化液的一種特殊用途，諸如聚乙烯在紡織領(lǐng)域中，作為紡織過程中的潤滑劑以及作為調(diào)節(jié)劑以軟化織物，或者其他改進(jìn)觸覺性能，諸如纖維的“手感”(術(shù)語“纖維”可互換地稱作“紡織品”)均為熟知的。用這類乳化液作為潤滑劑的進(jìn)一步好處在于包括降低針侵蝕和針磨損，提高耐磨，增加撕裂強(qiáng)度，以及折皺回復(fù)性。
這類已知組合物的例子包括Huber等的美國專利4，394，516的“具有改進(jìn)的滑移性能的有機(jī)纖維”，它涉及含有芳基的聚合的有機(jī)硅化合物和采用該化合物提高纖維滑移性能的方法。在Cordova等的美國專利4，767，646中提供進(jìn)一步的例子“濕耐磨紗和纜索”，它包括用一種無氮非離子乳化劑乳化的并用堿性氫氧化物中和氧化聚乙烯，以及進(jìn)一步包括三聚氰胺酰胺蠟和進(jìn)一步含硅氧烷化合物。Buchner等的美國專利3，844，826為“降低磨擦的衣服縫紉線”包括具有改進(jìn)的滑移性能的一種縫紉線，它包括一種聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物，較佳地進(jìn)一步在它的組合物中進(jìn)一步包括在其組合物中的聚二有機(jī)基硅氧烷的縫紉線。
名稱為“A-Co聚乙烯在紡織品中的應(yīng)用”的技術(shù)數(shù)據(jù)表中，說明了可乳化聚乙烯的組以及制備包括這些產(chǎn)品的乳化液的方法，同時通過這些材料和組合物的應(yīng)用賦于織物的有利的特性。然而，該數(shù)據(jù)表并未說明或建議在本發(fā)明所提供于此的。
盡管含有乳化的氧化聚乙烯乳化液和含有硅油乳化液作為一種結(jié)合物或共混合物形成的乳化液具有良好的綜合性能，包括諸如對纖維或織物兩者的良好的潤滑性能，然而由于含硅油乳化液的相對成本約制了它們的更廣泛的應(yīng)用，在本技術(shù)領(lǐng)域中這是眾所周知的。在已有技術(shù)中尚未有使用氧化的聚乙烯和含硅油材料被共乳化的組合物和方法以及然后使用這樣形成的乳化液以提供對廣范圍的絲線、纖維、織物和片狀類型的材料改進(jìn)的滑移特性。
提供一種由共乳化物組成的制品，其中共乳化物是一種氧化聚乙烯或含氨基硅油聚乙烯共聚物穩(wěn)定的含水共乳化物，其中包括至少一種組份選自包括乙氧基化的脂肪胺、乙氧基化的辛基苯酚、乙氧基化的壬基苯酚、乙氧基化的伯醇、乙氧基化的仲醇或其它非離子性乳化劑的組。該共乳化物也可包括但并不是限制其它組份，包括脂肪酸、氫氧化銨、鹽類和水。
同時，提供一種生產(chǎn)涂以包括氧化聚乙烯與氨基硅油的共乳化物的制備的方法，如上述所說明的其中的方法包括以下步驟在水的存在下和在帶攪拌的密封、加壓的反應(yīng)容器中加熱所述的組份至氧化聚乙烯的熔點(diǎn)，進(jìn)一步升高組份的溫度超過氧化聚乙烯的熔點(diǎn)到最高溫度，保持該組份在最高溫度第一個時間間隔，冷卻組份，以及使該制品與產(chǎn)生的該共乳化物充分地接觸。
除了另有說明外，在整個說明書和權(quán)利要求書中所涉及到的具體所有組合物的一切百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
合適的聚乙烯可以為氧化的低密度和高密度乙烯均聚物，含有丙烯酸酯和乙烯的共聚物，含丙烯酸酯、酯類和乙烯的三元聚合物。這些已被氧化的聚乙烯較佳地通過KOH標(biāo)準(zhǔn)滴定測定酸值約5和55之間，以及更佳地在約10和45之間。典型地，這些聚乙烯通過ASTM D-1505測定具有約0.85至1.05范圍的密度，更佳地在約0.87至約1.05之間范圍，最佳地在約0.9至約1.00范圍。較佳地，這些氧化聚乙烯于140℃顯示的Brookfield粘度在約185和6000厘泊(以下簡稱為“CPS”)，更佳地在約190和6000CPS之間范圍，以及最佳地在約190至5500CPS。這類氧化聚乙烯目前可從Allied-Signal Corp商業(yè)上可買到的，牌號為A-C629和392。所述的商品具有0.93密度、16的酸值以及200CPS的Brookfield粘度，而后者具有0.99密度、30的酸值以及4500，CPS的Brookfield粘度(當(dāng)于140℃溫度下測定時)。
這些用于本發(fā)明實際中的氧化聚乙烯也可用空氣或氧氣通過傳統(tǒng)的方法氧化聚乙烯得到。其合適的方法說明在Erchak，Jr的美國專利3，060，163、Bush等的美國專利3，322，711中，這些方法均作為此處參考。
可用作本發(fā)明的合適的氨基硅油可以是廣為說明的氨基有機(jī)改性的聚硅氧烷，即在本領(lǐng)域中已知的“聚二有機(jī)基硅氧烷”。較佳的聚二有機(jī)基硅氧烷包括那些顯示胺中和當(dāng)量在約1000和3000之間的范圍，較佳地在約1200和3000的范圍，最佳地在約1250和2800的范圍。所找到的可用在本發(fā)明中的商業(yè)上可買到的聚二有機(jī)基硅氧烷的例子包括出售的各種商品牌號。一種合適的材料的組中包括Dow Corning CSF和Dow Corning SSF，它們以織物軟化和潤滑組合物出售。所述的這些材料為中等粘度的聚二有機(jī)基硅氧烷，它的氨基烷基主要地加接在聚二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)上。所說明的胺中和當(dāng)量為約2000，于25℃(77F)的比重為0.96，以及于25℃(77F)具有1300厘沲(CSt)的粘度。商業(yè)上自Union Carbibe Corporation可買到的另外的材料包括UCARSIL Magnasoft，而市場上作為紡織物軟化組合物。所述的這些材料是一種低粘度的氨基硅油，它具有于25℃(77°F)下約250CSt的粘度，在25℃(77°F)下0.97的比重。其它商業(yè)上可購買到的聚二有機(jī)基硅氧烷材料包括名叫PPG-Mazer的MASIL123和MASIL124牌號。
如已說明的，微乳狀液包括至少一種組份選自包括乙氧基化的脂肪胺、乙氧基化的辛基苯酚、乙氧基化的壬基苯酚、乙氧基化的伯醇、乙氧基化的仲醇的組。選自該組的至少一種組份被加至聚乙烯和氨基硅油中，按照本發(fā)明可以交換地將其稱作“添加劑系統(tǒng)”以及該“添加劑系統(tǒng)”被理解為包括僅僅一種或多種組份選自包括乙氧基化的脂肪胺、乙氧基化的辛基苯酚、乙氧基化的壬基苯酚、乙氧基化的伯醇、乙氧基化的仲醇的組。并進(jìn)一步地理解為進(jìn)一步的組合物、組份、反應(yīng)劑以及諸如此類可被找到結(jié)合用在本發(fā)明中，并在本領(lǐng)域中作為有用的添加劑可以是已知的，用在本說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“添加劑”被理解為不限于說明的四種組份的組。
適于本發(fā)明實際的乙氧基化的脂肪胺是那些所說明的與乙烯氧化物反應(yīng)的飽和不飽和的脂肪胺。這些材料在本發(fā)明的實際中是有用的，通常地可稱為乙烯氧化物與疏水材料諸如長鏈脂肪醇、酯、酸、醚或烷基苯酚的縮合產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)結(jié)合用于本發(fā)明的這些材料在于通過含有作為分子的親水部分的氧化乙烯部分為特征的。這類型的合適的材料可以涉及一種指明通常用在本領(lǐng)域中的乙氧基化的牛脂胺。
較佳的目前商業(yè)上可從AKZO Chemia America買到的乙氧基化的脂肪胺包括“Ethomeen T-12”和“Ethomeen18/12”并說明為乙氧基化的牛脂胺，更具體地說明為雙-(2-羥乙基)牛脂胺。另外的例子包括“Varonic T-202”，被說明為具有上述Ethomeen T-12相連系的類似特征的一種組份，以及功能上相信是相同的。目前可從Sherex co.，Chicago Ⅲ，買到的Varonic T-202。另外可提到的較佳的乙氧基化的胺包括乙氧基化辛基苯酚和壬基苯酚，它們是辛基苯酚或壬基苯酚與乙烯氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物。用在本發(fā)明中較佳的乙氧基化的辛基苯酚和壬基苯酚包括標(biāo)明以“Igtpal Co-430”出售的表面活性劑以及可從GAF公司買到，它是一種乙烯氧化物，更具體地為具有分子量484和沸點(diǎn)超過93.30℃的壬基苯酚氧基聚(乙烯氧)乙醇。
較佳的乙氧基化的醇類包括乙氧基化伯醇和乙氧基化仲醇，適合用于本發(fā)明實際中的包括伯醇或仲醇與乙烯氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物。這些商業(yè)上可購買到的合適的乙氧基化醇類包括可從都柏林Union Carbide Corp買到的“Tergitol 15-S-3”所述及的乙氧基化仲醇“Ethal TDA-3”為3摩爾乙烯氧化物與1摩爾十三烷醇之間化學(xué)等當(dāng)量的反應(yīng)產(chǎn)生的乙氧基化十三烷醇“Neodol”，它可從Shell oil Corp商業(yè)上買到。
根據(jù)本發(fā)明，聚乙烯和氨基硅油進(jìn)一步包括添加劑系統(tǒng)選自包括乙氧基化的脂肪胺、乙氧基化的辛基苯酚、乙氧基化的壬基苯酚、乙氧基化的伯醇、乙氧基化的仲醇的組至少一種組份其中該添加劑系統(tǒng)僅包含一種組份，然后考慮選擇組份形成添加劑系統(tǒng)的100%的組合物。然而，該添加劑系統(tǒng)包括至少二種組份其中一種成分為乙氧基化脂肪胺而另一種成分或選自該組其他成員的成份為較佳的，意思是指乙氧基化壬基苯酚、乙氧基伯醇以及乙氧基化仲醇為較佳的。更佳地，該添加劑系統(tǒng)的組合物以下述比例的下述組份乙氧基化的脂肪胺40-100%摩爾;乙氧基化的壬基苯酚0-60%摩爾;乙氧基化伯醇0-60%摩爾;乙氧基化仲醇0-60%摩爾。最佳地，組份的相對摩爾百分?jǐn)?shù)使添加劑系統(tǒng)成以下的比例;乙氧基化的脂肪胺60-100%摩爾;乙氧基化壬基苯酚0-40%摩爾;乙氧基化伯醇0-40%摩爾;乙氧基化仲醇0-40%摩爾。
在本發(fā)明組合物中可以結(jié)合附加的組份，而這類組份可能以任何數(shù)量的只要不損害本發(fā)明的好處。
水可以以不具有危害作用的任何數(shù)量存在，取決于按照本發(fā)明技術(shù)的乳化液配方。較佳地，在總的組合物重量的約30至90%，更佳地，在45-90%(重量)，最佳地包括在總的組合物的重量中的60至80%(重量)的水。
可用在配制的微乳化液組合物中的進(jìn)一步的組份包括乙酸(既可以是冰醋酸也可以是稀醋酸)，它的加入可改變組合物的相對酸度(通過調(diào)節(jié)其相對的pH值)。較佳地，pH應(yīng)保持調(diào)節(jié)對乙氧基化的胺的相對親和力，使材料對在整個組合物中的烯烴顯示較大的親和力，而不對包含在整個組合物中任何水的親和力。
鹽酸既可以濃的，即約37%的濃度，也可以是一稀的濃度，即12%或更小的均可包括在配制的本發(fā)明的組合物中。當(dāng)添加時，鹽酸的功能提供如上面所述的調(diào)節(jié)整個組合物的相對的pH的手段。
氫氧化銨是包括在該組合物中一種進(jìn)一步的有用的試劑，并且較佳地可以采用約30%的濃度的濃氫氧化銨。氨的存在于根據(jù)本發(fā)明的微乳化液組合物中甚至較少時，賦于該組合物有利的效果這可由含有氨形成的微乳化液的不透明度相對于不含有氨形成的微乳化液的不透明度來得小而得到證實。從改進(jìn)的外觀和測量的光透射測試證明它是本領(lǐng)域已知的在乳化液中的相對顆粒尺寸的指標(biāo)。
鈉鹽，不限于包括氯化鈉、氫氧化鈉和偏亞硫酸氫鈉可以作為一種結(jié)合的組份，作為鹽提供降低粘度的所需的效果，而當(dāng)鹽為偏亞硫酸氫鈉時可改進(jìn)該組合物的顏色和光學(xué)特性。可以用任何形式的鈉鹽，諸如細(xì)分散的粉，或顆粒狀，或類似地，該鈉鹽可溶解在一種試劑或其它組份中，例如在水中(包括接著與其它組份相結(jié)合的組合物)。同時該鹽可以以各種百分?jǐn)?shù)，并可以進(jìn)一步包括以不損害本發(fā)明實際效果的少量即20%或更少的惰性物質(zhì)。
雖然上面僅提到特殊的組份，對本領(lǐng)域中其它材料也可用在乳狀液的組合物中，這類添加劑作為本發(fā)明的一部分揭示在此。
形成本發(fā)明的微乳化液的方法包括如下步驟在一密封和加壓的反應(yīng)容器中，不斷攪拌的條件下加熱使用于形成微乳化液的組份到氧化聚乙烯組份的熔點(diǎn)，進(jìn)一步升高該組份的溫度超過該氧化聚乙烯的熔點(diǎn)到最高溫度，保持該組份在最高溫度于第1滯留時間，然后冷卻該組份。在該方法交替的實例中，組份的加熱包括兩個加熱步驟;采用于第1加熱速率的加熱至第1中間溫度，以及然后組合物從第1中間溫度于第2加熱速率加熱到最高溫度。較佳地，第1加熱速率大于第2加熱速率，即第1加熱速率期間的單位時間的傳熱較快于第2加熱速率。
從能經(jīng)受本方法的操作參數(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)，任何合適的容器可用于本發(fā)明中。作為例子，合適的反應(yīng)器包括金屬、玻璃、襯玻璃的金屬反應(yīng)器。較佳的反應(yīng)容器為可以密封的批量生產(chǎn)類型的反應(yīng)容器，并且是有足夠強(qiáng)度，以致于在形成微乳化液過程中能耐受因組份產(chǎn)生壓力。
所設(shè)想的反應(yīng)可以以任何方式進(jìn)行，即可以以批量模式，又可以連續(xù)模式或其它操作模式;任何反應(yīng)模式在提供此處可以被采用的生產(chǎn)條件是成功的。較佳地，該反應(yīng)以批量模式進(jìn)行。
攪拌裝置意指在反應(yīng)器中的組份可被良好混合的任何裝置，或交換地任何方法，以及作為例子，這類裝置包括轉(zhuǎn)動槳葉、螺旋槳、攪拌棒、葉輪以及諸如此類，以及其它的方法可以包括振動、自旋或其它在反應(yīng)器中組份的有效運(yùn)動。
在本方法的較佳的實例中，將選定的組份包括氧化的聚乙烯、氨基硅油和如上述規(guī)定的添加劑系統(tǒng)，以及將其它所需的組份裝入包括攪拌裝置的反應(yīng)容器，密封之。在第1加熱速率下將該密封的組份在攪拌下加熱至氧化的聚乙烯組份的熔點(diǎn)于第一個時間間隔，以及然后于第二時間間隔在第2加熱速率下進(jìn)一步升高溫度至最高溫度或超過氧化聚乙烯組份的熔點(diǎn)約7-10℃，然后保持該反應(yīng)物于最高的提升溫度或最高溫度范圍在10-15分鐘之間的一個周期。周期過后，將該物質(zhì)冷卻到室溫。在整個過程中保持?jǐn)嚢琛?br> 加料或組份的組合的次序是不苛求的，它們可以以適于反應(yīng)器和采用的反應(yīng)方法以任何次序加入。
組合物的相對的酸度，即pH應(yīng)于判斷，以保證微乳化液的合適的光學(xué)澄清度。較佳地，通過改變組合物的數(shù)量來調(diào)節(jié)pH值，尤其是通過改變所用的醋酸和/或鹽酸的數(shù)量。較佳地，微乳化液的pH的應(yīng)保持在約4至6的范圍，更佳地在約4.5至5.5的范圍，以及最佳在約4.75和5.25之間的范圍。
本共乳化方法的共乳化產(chǎn)物形成氧化聚乙烯與氨基硅油的穩(wěn)定的共乳化液，它的顆粒尺寸約在0.0001和100微米之間。較佳地，該方法的產(chǎn)物具有約在0.001和5微米之間的顆粒尺寸，以及最佳地在約0.001和1微米之間的顆粒尺寸。本發(fā)明的小顆粒尺寸一般地歸類于“微乳化液”的特征”。如在本領(lǐng)域中所熟知的，較小的乳化液的顆粒尺寸強(qiáng)化硅油在乳化液中的分布，并改進(jìn)硅油在任何材料諸如織物、紙張或其它類型的片狀材料之中或其表面上的分布，并賦于所需的如潤滑性、結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，或者由于硅油或其它所需組份在數(shù)量上的減少，隨著發(fā)生形成一種適合的共乳化液以賦于其它的性能。
組合物的每一種和任何對照組合物光學(xué)特性的測定，是由測定其光透射率決定其光學(xué)密度進(jìn)行評價的，以及相反之，可導(dǎo)出組合物的相對不透明度。這個過程在已知領(lǐng)域中是眾所周知的，它是含在組合物中平均顆粒尺寸的一個有用的系數(shù)。光學(xué)密度的評價是用Klett-Summerson光電比色儀800-3型進(jìn)行的，它配備有66個在640和700毫微米之間標(biāo)稱的光譜范圍的濾光器。由Klett-Summerson光電比色儀提供的值為“Klett值”由此可測定相應(yīng)的光學(xué)密度和光透射百分?jǐn)?shù)。
本發(fā)明的共乳化液和二種乳化液的混合物，即聚乙烯乳化液和含氨基硅油的乳化液用Leitz Ortholux光學(xué)顯微鏡進(jìn)行進(jìn)一步的光學(xué)評價。放大率的變化說明如下氙燈光源或被用在作二種光圖，相差或者也用作通常涉及主要形式領(lǐng)域中的“透射暗場”以改善特殊樣品的反差。評價的結(jié)果示于

圖1-8中。圖1-3表示由兩種乳化液混和物形成的陽離子乳化液產(chǎn)生的結(jié)果，該兩種乳化液為在壓力下于110-115℃范圍的溫度下在反應(yīng)器中于攪拌下將一種低密度氧化聚乙烯和2摩爾乙氧基化的牛脂胺表面活性劑產(chǎn)生的混合物，采用的聚二有機(jī)基硅氧烷材料為從PPG-Mazer Chemicals商業(yè)上可買到的Masill EM115。在放大260倍、650倍和1040倍的情況下觀察該二種混和的乳化液。圖4-6表示根據(jù)本發(fā)明形成的共乳化液，該組合物說明在以下實施例K1中。類似地，圖7-8表示以下實施例C14說明的組合物的本發(fā)明的共乳化液。通過觀察可以看出，用暗一場照明產(chǎn)生的圖1，表明在幾何圖形中一般地顆粒是不均勻的，尤其是顆粒表示為1、2和3。這些顆粒具有無定形和不規(guī)則的圖形。反之，圖2，表示用相差光照射同一樣品在較高放大率下觀察，具體地呈現(xiàn)二種有區(qū)別的顆粒;結(jié)合圖1表明的顆粒意味著被看到具有不規(guī)則形狀的顆粒4，而所看到的顆粒5具有圓形或環(huán)形。下圖3通過相差光照明，顯示在較高倍放大下的二種預(yù)先前放大的同一試樣，顆粒6顯示通常的圓的顆粒，其直徑約10微米。顆粒6的模糊內(nèi)部表示顆粒6沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并假設(shè)顆粒6為一種懸浮著的油顆粒。
轉(zhuǎn)到圖4-6，說明按照本發(fā)明技術(shù)的具有列于下表K-1標(biāo)明“K1”共乳狀液的組份形成的共乳狀液的試樣。采用暗一場光圖，其中來自光源的光以接近45°的角度通過試樣，圖4說明按照本說明書的技術(shù)產(chǎn)生的共乳化液顆粒更為均勻分布。從中可以看出，與在圖1-3上說明的試樣相反，所有在圖4-6上清楚地可看到的顆粒通常為圓的圖形并且該顆粒具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)在圖5上看得極為清楚它也是在暗一場光圖下照明的，如顆粒7，從圖4上標(biāo)明的顆粒8和9稍為不易看得出。根據(jù)研究與圖1-3相反在這些顆粒中的可看到的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。當(dāng)還不能充分理解時，不希望受具體的理論限制，假設(shè)在圖4-8所觀察到的結(jié)構(gòu)為顯示包括聚乙烯小片混合在硅油中的一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，表示為聚乙烯和硅油的共乳化液而不是聚乙烯的分開的顆粒和分開的液滴和/或硅油的顆粒，如在圖1-3中所說明的，建議描述為顆粒。
圖6，相差光照下進(jìn)一步顯示具有上述內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可見的顆粒。另外在暗區(qū)光圖下發(fā)光的圖7和8兩者說明二個進(jìn)一步的共乳化液(按照下表C1所列的試樣C14的組份)。圖7和8進(jìn)一步說明成功的共乳化液它顯示具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的顆粒，在性能上明顯地相同于說明在圖4-6上的顆粒。
用圖1-8生產(chǎn)的試樣進(jìn)一步通過列于下列文獻(xiàn)的光子相關(guān)的光譜法分析Laser Light Scattering，by B.Chupublished by Academic Press，New York，1974;Dynamic Light Scattering，by B.Berne and R.Pecora，published by Wiley，New York，1976和Dynamic Light ScatteringAp-Plications of Photon Correlation Spectroscopy，R.Pecora，editor published by Plenum Press，New York，1985.顆粒的尺寸分布的測定可從光子相關(guān)的分析通過下列的文獻(xiàn)所列的方法測定Provencher，S.;Hendrix，J.;DeMaeyer，J.J.Chem.Phys.，1975，Vol.69，P.4273和Provencher，S.Makromol.Chem.，1979，Vol.180，P.201.
圖1-8的試樣按照所提及的出版物說明的方法分析并結(jié)合作為參考的內(nèi)容，并測定重均顆粒直徑“dw”，數(shù)場顆粒直徑“dn”以及Z-均顆粒直徑“dz”顆粒。這些值根據(jù)以下式子確定dw=ΣiNniMidiΣiNniMi]]>dn=ΣiNnidiΣiNni]]>dz=ΣiNniMi2diΣiNniMi2]]>其中M1表示顆粒的質(zhì)量，d1表示顆粒直徑，以及n1為具有單位質(zhì)量顆粒的數(shù)目。直徑單位為μm并列于下表PD中。
表PD
評價的產(chǎn)物的直徑 (μm)試樣 dwdndz
圖1－30.028 0.007 0.145圖4－60.023 0.006 0.076圖7－80.012 0.005 0.069
從這些報道的結(jié)果，可以看出，在顆粒的數(shù)均直徑，dn沒有顯著的不同，而在顆粒的重均直徑，dw有中等程度的不同，在由按照本發(fā)明的技術(shù)共乳化液形成的試樣(圖4-6和圖7-8的試樣)與二種乳化液的混和物(圖1-3的試樣)之間，觀察到的本發(fā)明的Z-均顆粒直徑，dz其有明顯的不同，且小于混和的乳化液。表示共乳化液顆粒的平均直徑小于混合的乳化液，不希望聯(lián)系到理論進(jìn)行解釋，并可以進(jìn)一步建議它們提供一種在潤滑性能上的改進(jìn)。
上述的共乳化液可接觸在各種制品上以提供一種或多種以下的特征改進(jìn)的潤滑性、改進(jìn)的抗粘結(jié)性能，尤其是對纖維線和紡織品應(yīng)用的改進(jìn)的觸覺性能，模具和由熱塑性樹脂模塑制品的改進(jìn)的脫模劑。
制品通過任何有效的方法接觸上述的共化狀液可賦于制品改進(jìn)的潤滑特性，所述的方法包括傳統(tǒng)的方法，該方法但不是限定為制品的浸漬、至少一部分制品的浸漬、噴、涂、刷在上面或其它的與制品接觸共乳化液的方法。
制品的全部或至少部分由纖維組成包括但不是限定為紡織品、織物、繩、纖維束、卷筒紙、線、所謂“纖維填塞物”材料，以及其它的被賦于改進(jìn)的潤滑性、制品在觸覺質(zhì)量上的改進(jìn)(通常指紡織制品的手感)，以及改進(jìn)的制品的柔軟性。
紙張和其它柔性片型制品包括但不是限定為紙張和由諸如聚酯熱塑性材料制成的片和薄膜，可提供抗粘結(jié)涂層并具有滑移特性。用本發(fā)明的共乳化液涂覆的紙和柔性片型材料提供一種有用的載體或一種廣范圍的粘結(jié)劑的防粘涂層，而其它材料顯示粘結(jié)性能。
發(fā)現(xiàn)用于本發(fā)明的共乳化液的一類粘結(jié)劑為具有壓敏的粘結(jié)劑和其它粘結(jié)劑它需要施用于一材料的表面，施加至防粘紙、防粘帶或防粘片之上以保護(hù)壓敏粘結(jié)劑直至易于使用。在使用中，該防粘紙、防粘帶或防粘片被除去，將壓敏粘結(jié)劑的主要部分從被施涂的所接觸的材料上除去。這類制品的例子包括帶、片、移畫印花、標(biāo)簽、信封以及其它紙和片形制品和可以施涂壓敏粘結(jié)劑于其上的其它制品不在此一一列舉。
發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的共乳化液尤其適用于所述的防粘片防粘膜、防粘帶或防粘紙的一種涂層以及其特征為對壓敏粘結(jié)劑具有所需的不良的粘結(jié)性。
顯示粘結(jié)性能的另一類材料包括含有瀝青的組合物和由瀝青構(gòu)成的制品。這類制品的例子包括屋面氈和其它屋面材料，以及適合于含有瀝青的組合物的包裝容器。本發(fā)明的共乳化液組合物提供與含有瀝青的組合物和由瀝青構(gòu)成的制品在一起使用的具有良好防粘性能的結(jié)構(gòu)。
屋面材料如通常用在北美建筑物、居民樓和其它通常可以描述為具有長度大于寬度的基本上片狀制件，而二相對面，“上面”通常為一系列的或交替的放置涂有熱固化粘結(jié)劑的帶，而在“下的面”(屋面板的反面)需放置非粘性的防粘材料，或者在與熱固化粘結(jié)劑接觸時，僅僅顯示有限的粘結(jié)特性的防粘材料。在生產(chǎn)期間，裝置和貯存這類屋面板期間，對它們的結(jié)構(gòu)的配置，包裝的屋面板成對準(zhǔn)的疊合形成其中的板的上層的熱固化粘合劑將保持與相鄰的屋面板較下面的防粘材料接觸。在面板的安裝之前鄰接的板間的粘按，是非常不需要的。目前，在本領(lǐng)域中已知的用硅油涂覆熱塑性帶，包括典型的聚(對苯二酸乙二醇酯)，它是施涂于屋面板的下面。然而，該溶液是昂貴的和費(fèi)工的溶液。
本發(fā)明的共乳化液當(dāng)與板的下面接觸時，較佳地在板的下面區(qū)域中，在屋面板的安裝前的鄰接的屋面板接觸熱敏粘結(jié)劑以提供滿意的防粘涂層，它可以直接施涂于屋面板的下面并在其上形成共乳化液的層。另外，本發(fā)明的共乳化液可用于生產(chǎn)防粘帶或纖維、紙張或熱塑材料諸如聚酯帶，它涂有該共乳化液以及然后按照在本領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)方法施涂至屋面板的下面。較佳地，用作屋面板的這些防粘帶或材料為紙帶或片材，或聚酯帶或片材;最佳地，這類防粘帶或材料為諸如聚(對苯二酸乙二醇酯)的聚酯帶或片材。
瀝青的包裝容器，通常為紙的容器，它用于裝盛瀝青物質(zhì)，可在容器表面上涂上與瀝青接觸的本發(fā)明的共乳化液。與未涂覆的包裝容器比較本發(fā)明的共乳化液提供改進(jìn)的防粘性能。
一般地，本發(fā)明的共乳化液在應(yīng)用中可以被取代，其中可用本領(lǐng)域中已知的硅油涂料并用來替代所用的硅油涂料。
以下將通過具體的代表本發(fā)明的具體實施例加以進(jìn)一步說明。應(yīng)理解該特殊的例子僅是為了說明目的而不是限定，在不脫離本發(fā)明范圍下，此處的可以實施方法僅為了進(jìn)一步理解的目的。
實施例在以下組合物的說明中，以及表中，涉及所有各個組份的測量，除了另有說明外用(g)克為單位。該共乳化液的評價，通過浸清部分清潔的玻璃實驗滑板在反應(yīng)產(chǎn)物中，并將它取出，在此點(diǎn)觀察滑板的外觀。
實施例C1-C14按照實施例C1-C14組合物的配方在具有2立升容積的不銹鋼反應(yīng)器中，它在貼近反應(yīng)器外部配備繞圈形式的電阻加熱系統(tǒng)和裝有與變速電機(jī)相接的攪拌器和溫度計。該反應(yīng)器可更換地稱作“反應(yīng)器”、“反應(yīng)容器”或“容器”。除了另有具體說明外，在每一實施例配方和生產(chǎn)前，將該不銹鋼反應(yīng)器排空和徹底清洗。
所得的每一組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，即乳化液，按照Klett-Sum-merson光電比色儀的制造者的指導(dǎo)從光學(xué)密度和光透射百分?jǐn)?shù)求出的Klett值進(jìn)行評價。相對的酸度或PH值通過使用裝備有玻璃電極的Corning PH計來測定。
實施例C1.
按照表C1所列的所有組份(除了0.5g氯化鈉外)裝入反應(yīng)器后將反應(yīng)器密閉。在生產(chǎn)過程中對反應(yīng)器不加壓或不充氣體。然后開動電機(jī)帶動攪拌器以保證組份的良好攪拌并以約2至5℃/分的速率慢慢加熱容器中的內(nèi)容物直至反應(yīng)器的內(nèi)容物達(dá)到110℃的溫度。將加熱系統(tǒng)停止并將它的內(nèi)容物冷卻約15-20分鐘(通過撤除加熱線圈并將反應(yīng)器浸在約20-22℃溫度的水中)。冷卻期間，攪拌器繼續(xù)操作以保證反應(yīng)器的內(nèi)容物保持完全的攪拌。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)容物達(dá)到約30-35℃的溫度時，將攪拌器停下來，并打開反應(yīng)容器加入呈細(xì)分散形狀的0.5g氯化鈉。再把反應(yīng)器密封，再開動攪拌器。象前面一樣，開動加熱系統(tǒng)將反應(yīng)器和其內(nèi)容物以約2-5℃/分的速率加熱直至在反應(yīng)器中的組份達(dá)到110℃的溫度。如前面所述的，將組份在連續(xù)的攪拌下，撤除加熱系統(tǒng)，并在水浴中將反應(yīng)器冷卻直至達(dá)到30-35℃的溫度。
根據(jù)測定的Klett值為425，它相應(yīng)于光學(xué)密度為085，以及光透射為14%。相對酸度測試得出PH值為5.3。乳狀液的玻璃滑板測試顯示它具有透明的外觀。其結(jié)果概括在表C1中。
實施例C2如上述用在實施例C1的生產(chǎn)的反應(yīng)容器中加入所有的組份并密封之。開動攪拌并保證組份的充分混合，并將反應(yīng)容器加熱。組份的溫度按照列于實施例C1的方式升溫。溫度達(dá)到110℃后，對反應(yīng)容器提供熱量使保持110℃恒溫10分鐘。接著關(guān)掉熱源，使反應(yīng)容器冷卻到30-35℃的溫度。停止攪拌運(yùn)動，并開啟容器。
按上述用于實施例C1的方法，評價乳化液，以及其結(jié)果示于表C1中。
實施例C3向?qū)嵤├鼵2的反應(yīng)產(chǎn)物加入約10%濃度的稀鹽酸調(diào)節(jié)乳化液的PH值至4.9，并評價乳化液在光學(xué)和物理性能上的任何變化。其試驗結(jié)果列在表C1中。
實施例C4
以列于表C1中的Varonic T-202 Igepal C0-430、醋酸、氯化鈉和水的比例加入反應(yīng)容器。將反應(yīng)容器密閉并開動攪拌以保證完全地混合，將反應(yīng)容器加熱至25℃，并在25℃的恒溫下，將內(nèi)容物攪拌15分鐘。然后，打開反應(yīng)容器，并加入約5ml稀鹽酸(約10%濃度)調(diào)節(jié)PH值從5.7至4.75。然后，加入一定數(shù)量的Dow Corn-ing CSF和A-C-629將反應(yīng)容器密閉、加壓、重新攪拌，并將反應(yīng)容器從開始的溫度90℃至110℃以1℃/分的速度并達(dá)到110℃，維持110-111℃的溫度15分鐘。接著結(jié)束加熱將反應(yīng)器和內(nèi)容物冷卻到30-35℃。打開反應(yīng)容器并測試反應(yīng)產(chǎn)物。其結(jié)果示于表1中。
實施例C5在空的和干凈的反應(yīng)容器中加入表C1中所示的數(shù)量的Ethome-en T-12、Igepal Co-430、醋酸和水。將反應(yīng)器密閉，并開動攪拌以保證完全地攪拌。向反應(yīng)器供熱并使其內(nèi)容物升溫至110℃，然后去除加熱并使反應(yīng)器冷卻。停止攪拌并打開容器以加入約5.4g的濃鹽酸，調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的PH從5.7至4.95。接著向反應(yīng)混合物加入A-C629和Dow Corning CSF，密閉反應(yīng)器并加壓和重新攪拌。然后將反應(yīng)器從開始的溫度90℃以1℃/分的速率重新加熱至110℃，在達(dá)到110℃時，維持反應(yīng)器于該恒溫下1分鐘的間隔時間，然后將其熱除去，并使反應(yīng)器冷卻。在達(dá)到約30-35℃溫度時，停止攪拌，并打開反應(yīng)器。在測試玻璃實驗室滑板時，所得的反應(yīng)混合物觀察到產(chǎn)生稍似乳狀的薄膜。向反應(yīng)混合物加入0.25g偏亞硫酸氫鈉，然后密閉反應(yīng)器，加壓、重新攪拌并升溫達(dá)到115℃。在達(dá)到該溫度時將其熱除去，并使反應(yīng)器冷卻至約30-35℃。停止攪拌并打開反應(yīng)器和向反應(yīng)混合物加入另外的0.5g偏亞硫酸氫鈉，然后，密閉反應(yīng)器、加壓、重新攪拌和加熱升至115℃的溫度。將其熱除去并讓反應(yīng)器冷卻至約30-35℃的溫度。測試所得的乳化液，發(fā)現(xiàn)具有pH值為4.85，并為牛乳狀外觀。
實施例C6除了氫氧化鈉外向反應(yīng)器加入列于表C1中的所有的每個組份。將反應(yīng)器密閉并開動馬達(dá)帶動攪拌器。將反應(yīng)器的內(nèi)容物于恒溫25℃下攪拌1小時。接著，向反應(yīng)器內(nèi)容物供熱于約2℃/分的第1速率下升溫至90-95℃，然后減至以1℃/分的第2速率下從90-95℃加速升溫至110℃。然后，限制加熱反應(yīng)器內(nèi)容物在110-112℃范圍內(nèi)維持10分鐘，然后，將其熱除去，并將內(nèi)容物冷卻。達(dá)到約30-35℃溫度時，停止攪拌，并打開反應(yīng)器。向反應(yīng)混合物加入0.2g90%濃度的粒狀氫氧化鈉，然后密閉反應(yīng)器，加壓、重新攪拌重新加熱升溫至110℃，在熱一俟再次除去后將反應(yīng)器冷卻至約30-35℃的溫度。測試產(chǎn)生的乳化液其結(jié)果示于表C1。
實施例C7向反應(yīng)容器加入列于表C1中比例的Ac-629、Igepal Co-430和氫氧化鈉，向其中加入304.4ml水。然后向反應(yīng)容器加入醋酸和溶在210ml水中的1g濃鹽酸(37%濃度)的混合物。然后，密閉反應(yīng)器并開動攪拌器以保證徹底的攪拌。向反應(yīng)器供熱并將其內(nèi)容物升溫至105-110℃，并在此溫度范圍保持10分鐘，然后將其熱除去并將反應(yīng)器冷卻。加熱結(jié)束將反應(yīng)器和其內(nèi)容物冷卻至30-35℃的溫度。打開反應(yīng)容器并測試反應(yīng)產(chǎn)物，其結(jié)果示于表C1。
實施例C8向?qū)嵤├鼵7的反應(yīng)混合物進(jìn)一步加入另外的1.0g濃鹽酸(37%濃度)。然后密閉反應(yīng)器并開動攪拌器以保證徹底的攪拌。向反應(yīng)器及其內(nèi)容物供熱，升溫至110℃，并在此溫度范圍保持1分鐘，然后，將其熱除去，并將反應(yīng)器冷卻。加熱結(jié)束將反應(yīng)器及其內(nèi)容物冷卻至30-35℃的溫度，打開反應(yīng)容器并測試反應(yīng)產(chǎn)物，其結(jié)果示于表C1。
實施例C9向?qū)嵤├鼵8的反應(yīng)混合物進(jìn)一步加入另外的1.2g濃鹽酸(37%濃度)。然后密閉反應(yīng)器并開動攪拌器以保證徹底的攪拌。向反應(yīng)器及其內(nèi)容物供熱，升溫至110℃，并在此溫度范圍保持1分鐘，然后將其熱除去并將反應(yīng)器冷卻。加熱結(jié)束后，將反應(yīng)器及其內(nèi)容物冷卻至30-35℃的溫度。將反應(yīng)容器打開并測試反應(yīng)產(chǎn)物，其結(jié)果示表C1。
實施例C10將列于表C1的組份加入反應(yīng)容器，接著將容器密閉和開始攪拌，將容器的溫度在2-5℃/分的第1速率下從22℃升至75℃，然后在1℃/分的第2速炫下從75℃升至104-108℃的溫度范圍。由此，將反應(yīng)器內(nèi)容物在104-108℃的溫度保持10分鐘，反應(yīng)器加熱時間結(jié)束后，讓反應(yīng)器冷卻至30-35℃。評價乳化液，其結(jié)果列于表C1。
實施例C11將列于表C1的組份加入反應(yīng)器，接著將容器密閉并開始攪拌。接著，將容器的溫度以2-4℃的第1速率下從約20℃升到78-80℃的溫度范圍，然后在78-80℃的溫度范圍內(nèi)保持75℃約45分鐘。然后，將反應(yīng)混合物的溫度以1℃/分的第2速率進(jìn)一步升至104-108℃的溫度范圍。由此，將反應(yīng)器內(nèi)容物在104-108℃的范圍內(nèi)保持10分鐘，反應(yīng)器加熱時間結(jié)束后，讓其冷卻至30-35℃。評價乳化液，其結(jié)果列于表C1，可觀察到較高的Klett值。
實施例C12在反應(yīng)器中加入列于表C1的所有各個組份，包括具有酸值16.2的A-C629，然后密閉反應(yīng)器并開動馬達(dá)以驅(qū)動攪拌器。然后將反應(yīng)器的內(nèi)容物于2℃/分的第1速率下快速加熱至78℃，然后降至以約1℃/分的第2速率將反應(yīng)器內(nèi)容物從78℃升至104-108℃然后控制加熱以保持反應(yīng)器在104-108℃溫度范圍內(nèi)10分鐘，然后熱被除去，使內(nèi)容物冷卻至約30-35℃的溫度。然后停止攪拌，并打開反應(yīng)器。測試產(chǎn)生的乳狀液，其結(jié)果示于表Cl。
實施例C13用酸值15.9的A-C629的一個組份取代，重復(fù)用在實施例C12的方法。測試產(chǎn)生的乳化液，其結(jié)果示于表Cl。觀測到增加的Klett值。
實施例C14在反應(yīng)器加入列于表Cl的所有各個組份，包括氫氧化銨的一份數(shù)量。接著密閉反應(yīng)器開動馬達(dá)以帶動攪拌器。將反應(yīng)器的內(nèi)容物攪拌15分鐘于27℃的內(nèi)容物的溫度下。接著對反應(yīng)器內(nèi)容物供熱在第1個20分鐘的時間間隔內(nèi)以2.4℃/分的第一平均升溫速率下升至75℃。然后，降低加熱速率在下一個約33分鐘的時間間隔內(nèi)以1℃/分的平均升溫速率下升高反應(yīng)器的溫度。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)容物達(dá)至104℃時，減少和控制加熱以保持反應(yīng)器內(nèi)容物在104-109℃的溫度范圍10分鐘，然后將熱除去，將內(nèi)容物通過浸在20-25℃的水浴中快速冷卻至約30-35℃的溫度。測試產(chǎn)生的乳化液，其結(jié)果示于表Cl。
實施例C15用列于表Cl的組份重復(fù)用在實施例C14的過程。測試所得的乳化液，其結(jié)果示于表Cl。觀察到稍微增加的Klett值。
實施例C16在本實施例中，實施高密度的氧化聚乙烯和氨基硅油的共乳化作用。在反應(yīng)器中加入列于表Cl的組份，密閉后于25℃的溫度將組份攪拌1小時。組份的溫度將按照以下溫度提升率提升于25℃加熱開始;于30分鐘達(dá)100℃;于45分鐘達(dá)124℃;于55分鐘達(dá)129℃;于60分鐘達(dá)133℃;在62分鐘達(dá)135℃;在72分鐘達(dá)138℃;在此點(diǎn)時將熱除去，通過將反應(yīng)器浸在于室溫下的水浴中冷卻。當(dāng)被冷卻時，打開反應(yīng)器，以及將玻璃實驗滑板浸在反應(yīng)混合中。該反應(yīng)混合物呈現(xiàn)為透明，其中具有中等尺寸的顆粒。將反應(yīng)器再度密閉，并將反應(yīng)混合物按照下述方式再加熱;于29℃開始加熱;在20分鐘達(dá)115℃;在40分鐘達(dá)136℃;在44分鐘達(dá)141℃;在49分鐘達(dá)141℃;在此點(diǎn)將熱除去并將反應(yīng)器在水浴中冷卻。評價產(chǎn)生的乳狀液，其結(jié)果示于表C1。
實施例C17將一種高密度氧化聚乙烯和氨基硅油進(jìn)行進(jìn)一步的共乳化作用。將列于表C1上的組份加入反應(yīng)器，密閉、攪拌并按下述工藝步驟加熱將組份于27-28℃的溫度攪拌45分鐘，以及然后按下列方式加熱于27℃開始加熱;在35分鐘，達(dá)112℃;在69分鐘，達(dá)130℃;在76分鐘，達(dá)141℃;在80分鐘，達(dá)145℃，在86分鐘，達(dá)144℃;于此點(diǎn)將熱除去并將反應(yīng)器在水浴中冷卻。評價產(chǎn)生的共乳化液，其結(jié)果示于表C1。
實施例C18對高密度氧化的聚乙烯和氨基硅油進(jìn)行又一種共乳化作用。將列于表C1上的組份加入反應(yīng)器、密閉、攪拌并按下述工藝步驟加熱在反應(yīng)器密閉后將組份于24-29℃的溫度首先攪拌10分鐘，然后以下述方式加熱于29℃加熱開始;在27分鐘，達(dá)100℃;在45分鐘，達(dá)120℃;在54分鐘，達(dá)130℃;在64分鐘，達(dá)141℃;在74分鐘，達(dá)144℃;在此點(diǎn)將熱除去，將反應(yīng)器冷卻在室溫的水浴中。評價產(chǎn)生的共乳化液并發(fā)現(xiàn)是良好的，其結(jié)果示于表C1上。
實施例C19一種低密度聚乙烯和具有比用于前面實施例中較高酸值形成的共乳化作用。將列于表C1上的組份加入反應(yīng)器、密閉、攪拌反應(yīng)物于組份保持26℃下15分鐘。然后將反應(yīng)器以下述方式加熱在加熱開始為26℃;在39分鐘，達(dá)90℃;在45分鐘，在100℃;在49分鐘，達(dá)104℃;在55分鐘，達(dá)106℃;在59分鐘達(dá)105℃;在此點(diǎn)將熱除去，并將反應(yīng)器和內(nèi)容物在20-30℃之間環(huán)境溫度的水浴中冷卻。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)容物達(dá)到35℃時，打開反應(yīng)器并評價共乳化液。其結(jié)果示于表C1上。
實施例C20用在形成實施例C19的相同組份重復(fù)實施例C19的共乳化方法，將各種添加的氨加入到該初始組份混合物以評價聚乙烯酸度的作用以及對共乳化工藝和共乳化液的作用。評價產(chǎn)生的共乳化液，其結(jié)果示于表C1上。
實施例C21將包括比前面所用的具有不同的酸值的低密度聚乙烯和列于表C1的組份加入反應(yīng)器，密閉并將具有各種組份的反應(yīng)物于24-26℃攪拌15分鐘。然后將反應(yīng)器按下述方式加熱開始加熱為26℃;在26分鐘，達(dá)101℃;在31分鐘，達(dá)104℃;在39分鐘，達(dá)104℃;在此點(diǎn)將熱除去并將具有內(nèi)容物的反應(yīng)器在20-30℃的環(huán)境溫度下的水浴中冷卻。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)容物達(dá)到約35℃的溫度時，將反應(yīng)器打開和評價共乳化液，其結(jié)果示于表C1上。
實施例C22以二步法制備共乳化液，其中先產(chǎn)生“預(yù)-共乳化液”材料，接著用預(yù)-共乳化液材料形成共乳化液。
在反應(yīng)器中加入128gA-C629具有酸值15.7的低分子量的聚乙烯和32g Dow CSF氨基硅油。將反應(yīng)器密閉并將組份攪拌，期間將組份的溫度升至112℃以使聚乙烯熔化以及然后在此溫度保持5分鐘，接著將反應(yīng)器和內(nèi)容物冷卻。反應(yīng)器內(nèi)容物呈現(xiàn)為均勻性能的硬蠟狀物質(zhì)，并為米色顏色。該材料形成了預(yù)-共乳化液材料。
在下步中，將列于表C1的剩下的組份加至預(yù)-共乳化液材料中，將反應(yīng)器密閉、開始攪拌，并按下述方式將反應(yīng)器加熱在開始加熱為24-26℃，然后將組份加熱至104℃，在此點(diǎn)，將組份在104-115℃的溫度范圍保持10分鐘的間隔時間。然后，將熱除去，并在20-30℃之間環(huán)境溫度的水浴中冷卻。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)容物達(dá)到約35℃時，打開反應(yīng)器評價所得的共乳化液。其結(jié)果示于表C1。所得的共乳化液外表上為有些混濁并觀察到含有顆粒。
實施例C23如在實施例C22中另一種二步法制備的共乳化液，所用的材料的數(shù)量列于表C1上。
將具有酸值15.7的A-C629的低分子量聚乙烯的一份數(shù)量加入反應(yīng)器中，然后加熱至105℃以熔化聚乙烯，一俟熔化，將Dow CSF氨基硅油充入反應(yīng)器中，混合物立刻稠化，接著將混合物從反應(yīng)器傾入一鋁盤中，其中的預(yù)-共乳化材料的混合物被固化。
在下步中，首先將第一步的預(yù)一共乳化材料弄碎成小片，并加到反應(yīng)器中，然后將列于表Cl的剩下的組份加入。然后，密閉反應(yīng)器，開始攪拌、然后，反應(yīng)器以下述方式加熱于24-26℃加熱開始，接著快速加熱組份到92℃，然后較慢地在19分鐘升至104℃，在另外的10分鐘，溫度僅升至108℃，由此在104-108℃之間的溫度下保持組份10分鐘的時間間隔。然后，將熱除去，并將反應(yīng)器在20-30℃之間環(huán)境溫度的水浴中冷卻。當(dāng)反應(yīng)器充分冷卻后，打開反應(yīng)器并評價產(chǎn)生的共乳化液。其結(jié)果示于表C1上。產(chǎn)生的共乳化液外觀上稍有混濁，并觀察到含有顆粒。
實施例C24在反應(yīng)器中加入所有列于表C1中的各個組份，然后密閉反應(yīng)器并開動馬達(dá)以帶動攪拌器。然后將反應(yīng)器的內(nèi)容物快速從約24℃以2℃/分的第1速率加熱至90℃，以及然后以降至1℃/分的第2速率將反應(yīng)器內(nèi)容物從90℃升溫至104℃。然后，將溫度保持在104-108℃范圍10分鐘。然后，將熱除去，將內(nèi)容物冷卻至約30-35℃的溫度。然后將攪拌器停止并打開反應(yīng)器。觀察所得的乳化液以制取一透明的滑板，并作進(jìn)一步測試和將結(jié)果示于表C1上。
實施例C25如實施例C22和C23以二步法制備另一種乳化液。所用材料的數(shù)量列于表C1。
在反應(yīng)器中加入具有酸值15.7的A-C629低分子量的聚乙烯的一份量，然后加熱至125℃以熔化聚乙烯，一俟熔化，將與水共混合的87%濃度的小片狀的氫氧化鉀加至含有聚乙烯的反應(yīng)器中。5分鐘后，在反應(yīng)器中進(jìn)一步加入Dow CSF氨基硅油，在將它充入反應(yīng)器時，觀察到組份變稠。進(jìn)一步繼續(xù)攪拌1-2分鐘，然后停止攪拌并將形成預(yù)-共乳化物質(zhì)的組份傾入盤中并讓其固化。該固化的物質(zhì)呈現(xiàn)蠟狀，并帶淺黃色的顏色。
在下一步中，將預(yù)-共乳化物質(zhì)從盤中取出，并首先將其粉碎成小片，再加至反應(yīng)器，然后加入列于表C1中的剩下的組份。然后將反應(yīng)器密閉、開動攪拌、并按下列方式將反應(yīng)器加熱加熱開始為24-26℃，然后將組份加速加熱至76℃，再以較慢的速率1℃/分從76℃升至104℃，在此時控制加熱以保持在104-110℃的溫度范圍內(nèi)10分鐘。然后，將加熱裝置移去并將反應(yīng)器在具有20-30℃的環(huán)境溫度的水浴中冷卻。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)容物充分冷卻后，打開反應(yīng)器并評價所得的共乳化液。其結(jié)果示于表C1上。所得的共乳化液呈現(xiàn)少量大的蠟質(zhì)顆粒，它夾在表面并未熔化，然而，在外觀上觀察到所形成的其余的共乳化液僅為稍微混濁，相反并未觀察到顆粒。
實施例K1-K13具有列于表KS-1中的所有組份按通常列在上述實施例C10-C15的設(shè)備和方法制備其他的試樣。
各種材料的濃度以所列百分?jǐn)?shù)來變動。列出所得樣品的一系列酸度和光學(xué)性能。
實施例P1-P8為了測定本發(fā)明組合物用作一種紙張基質(zhì)的摩擦的動力學(xué)系數(shù)所規(guī)定的組合物P1-P8(列于表PS-1中)為按照用于實施例C1-C15的一般方法生產(chǎn)的。
為了對比的目的，作為對照樣品配成四種作為對比目的的組合物。它們包括氨基硅油對照的試樣P5;由低密度聚乙烯構(gòu)成的試樣P6;由高密度聚乙烯構(gòu)成的試樣P7;以及不含潤滑劑的對照空白紙基的試樣P8。紙基質(zhì)為Westvaco Sterling Ⅱ Litho Gloss，具有80＃額定重量的卷筒膠版紙。將組合物P1-P8用＃6線繞的壓延滾筒涂在紙張上，它得出0.54密耳(千分之一英寸)的濕的薄膜厚度。所有的組合物使用30%非揮發(fā)含量的以保證組合物的組成和均一的薄膜附著。
每一組合物的評價的進(jìn)行是在二種不同接觸狀況下“涂飾的/涂飾的”和“涂飾的/非涂飾的”，所謂“涂飾的/涂飾的”意指用在任一特殊評價的紙基質(zhì)的二個接觸表面涂有特殊的組合物，可對二個涂飾的表面的摩擦動力學(xué)系數(shù)的測定進(jìn)行評價。在類似的方法中，所謂“涂飾的/非涂飾的”意指用在評價的紙基質(zhì)的二個接觸表面的一個涂有組合物，可對一個涂飾的表面相對于一個非涂飾的或“潔凈”的紙表面的摩擦動力學(xué)系數(shù)的測定進(jìn)行評價。摩擦系數(shù)的測量通過Testing Machines，1nc生產(chǎn)的No，32-25型號的“摩擦系數(shù)測試儀”進(jìn)行。該裝置包括帶有重量的滑橇的傾斜的板和測定角，在各個涂飾的基質(zhì)上使加重的滑橇運(yùn)動。該角的正切值用作為任一測試的COF。
對組合物P1-P8的每一測試結(jié)果為從每一樣品的四次個別試驗按“涂飾的/涂飾的”和“涂飾的/非涂飾的”兩方面進(jìn)行整理的。對特殊的組合物從四次試驗中的每一次的結(jié)果進(jìn)行平均以確定動力學(xué)COF值，其結(jié)果示于下表PS-2中。
從這些測試結(jié)果可以看出，對共乳化液組合物確定所得的COF值，無論這類共乳化液在配方中采用低密度或高密度的聚乙烯，通常地比僅有單一組份的乳化液組合物在報道的性能特征上提供改進(jìn)的數(shù)值。聯(lián)系到P2和P3相關(guān)的結(jié)果尤其可以看出。
將測試的組合物與纖維和紡織品試樣結(jié)合以評價使用該組合物的效果。紡織品試樣的評價通過處理65/35的聚酯/棉過濾布進(jìn)行，每一試樣為14.5×18英寸見方的方塊。制備的紡織品試樣分別地將每一塊在含有牌號為T1-T16(示于下表TS-1上)的組合物的液體浴中處理。這些液體浴在紡織工藝領(lǐng)域中是眾所周知的，以及典型地包括主要組份水，以及次要組份的其它添加劑諸如軟化劑，各種樹脂包括永久定型樹脂，以及其它用在紡織品處理中其它所需的組份。
關(guān)于這些試樣，試樣T1為包括水而帶別的添加劑對照試樣;試樣T2-T5為包括根據(jù)本發(fā)明的共乳化液和氨基硅油的試樣，試樣T6-T8為各種乳化液的附加的對比試樣;試樣Ta為對比試樣，它包括水和自催化的乙二醛基材料的耐久定型樹脂“Reactex LFF”，用作永久定型整理劑，而其特點(diǎn)為低甲醛收縮對照，它可從Ivax Jndnstries商業(yè)上購買到;試樣T10-T13為包括根據(jù)本發(fā)明的共乳化液和氨基硅油的試樣，并進(jìn)一步包括耐久的定型樹脂;試樣T14-T16為具有各種乳化液的另外的試樣;試乳化液以類似于用于列在表C1中試樣生產(chǎn)的方法制備的試樣;各個試樣以本領(lǐng)域中已知的方法與紡織品接觸，使紡織品有56%纖維吸液率以及各個試樣的每一個按以下物理性能評價拉伸強(qiáng)度，按照AATCC試驗方案;“手感”用四點(diǎn)法，其中1的值為表示超級的手感特性，而4的值為差的“手感”特性;“亨特白度”(Hunter Whiteness)、折皺回復(fù)，紡織品試樣的經(jīng)向和緯向兩者的Stoll撓曲，以及在的紡織品試樣的經(jīng)向和緯向兩者的撕裂強(qiáng)度根據(jù)AATCC的試驗方法來進(jìn)行測試。在表TS-1上，說明組合物在紡織品試樣的測試結(jié)果，其結(jié)果列于下表TS-2上。
從表TS-2上的結(jié)果可看出，采用共乳化液的組合物所有拉伸強(qiáng)度性能，亨特白度和折皺回復(fù)值與單一組份的乳化液的試樣即T6-T8，T14-T16的所顯示的所有對比值。在手感上的一個顯著的改進(jìn)，由包括共乳化液的組合物T2-T6說明，同時觀察到用共乳化液處理的紡織品的試樣在Stoll撓曲特性與用含有單一組份的乳狀液，即T6-T8和T14-T16的對比結(jié)果。
同時評價列于T1-T16的組合物結(jié)合于65%/35%的聚酯/棉紡織布的紡織品小片，以評價處理過的紡織品小片的針穿剌性能。該紡織品小片根據(jù)列于表TS-1的紡織品小片制備。測試潤滑的紡織品小片采用16/1針在Singer 282型縫紉機(jī)以5000針/分速率通過4層的紡織品通過4通道。試驗過程的結(jié)果可以看出這些特性示于表TS-2上。從這些結(jié)果可以看出，該針通過所有的試樣(除了不含有乳化液的T1和T9二個對照組合物的試樣)保持清潔。
通過上述根據(jù)本發(fā)明提供共乳化液的組合物可以看出用作旨在改進(jìn)紡織品、線和紙張的加工特性，尤其在此處用共乳化液處理的紡織品在手感方面的改進(jìn)，它用相對少量的氨基硅油軟化劑與其它組份結(jié)合提供了這類改進(jìn)的特性。這類優(yōu)點(diǎn)在于有效的使用這類含硅油的組份允許有較高的費(fèi)用而不放棄其性能特征，用該共乳化液極大地改進(jìn)該材料的關(guān)鍵性能。
通過本說明書和所列的實施例作為詳細(xì)的說明而不是限制本發(fā)明，對本發(fā)明的技術(shù)可以作各種改進(jìn)和變化，而這種改進(jìn)變化可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍及其部份中得出，而所述本發(fā)明將在以下的權(quán)利要求中限定。
權(quán)利要求
1.一種液體組合物，包括一種共乳化液，其特征包括選自高密度聚乙烯均聚物、低密度聚乙烯均聚物、聚乙烯/丙烯酸酯共聚物，含有丙烯酸酯的聚乙烯三元共聚物和含有酯的聚乙烯的三元共聚物的聚乙烯均聚物組的至少一種氧化聚乙烯以及至少一種氨基硅油。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述的氨基硅油為聚二有機(jī)基硅油。
3.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述的聚二有機(jī)基硅油為具有胺基中和當(dāng)量在約1000和3000之間范圍的聚有機(jī)基硅油。
4.如權(quán)利要求1所述的含水組合物，其特征在于該組合物進(jìn)一步包括選自乙氧基化的脂肪胺、乙氧基化的辛基苯酚、乙氧基化的壬基苯酚、乙氧基化的伯醇、乙氧基化的仲醇，非離子乳化劑、脂肪酸、氫氧化氨和鈉鹽組成的組的至少一種組份。
5.如權(quán)利要求4的組合物，其特征在于所述的乙氧基化脂肪胺為飽和的或非飽和的脂肪胺與乙烯氧化物反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物。
6.一種包括上述權(quán)利要求中任一項的共乳化液的含水組合物的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法包括將氧化的聚乙烯和氨基硅油加在反應(yīng)容器，升高氧化聚乙烯和氨基硅油的溫度至少到氧化聚乙烯組份的熔點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括升高該組份的溫度超過氧化聚乙烯的熔點(diǎn)至一最高溫度，接著保持該組份在該最高溫度于第一停留時間。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該方法包括在攪拌下升高氧化聚乙烯和氨基硅油的溫度，以第1加熱速率通過氧化聚乙烯組份的熔點(diǎn)于第1個時間間隔，然后，在第二個時間間隔期間，進(jìn)一步以第2加熱速率升溫至最高溫度或超過氧化聚乙烯的熔點(diǎn)約7-10℃的最高溫度范圍，以及保持該反應(yīng)物于該最高溫度或最高的溫度范圍下約10-15分鐘。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)共乳化物的PH保持PH在4-6的范圍的步驟。
10.一種包括至少部分涂有權(quán)利要求1至5任一項的組合物的制品，其特征在于所述的制品選自包括織物、纖維、繩索、纖維束、網(wǎng)狀物、線狀物、纖維填塞材料、紙、防粘片、防粘帶、諸如屋面紙和墻面紙的瀝青氈制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括氧化聚乙烯與包括選自乙氧基化脂肪胺、乙氧基化的壬基苯酚、乙氧基化的伯醇、乙氧基化的仲醇或其它非離子乳化劑的至少一種氨基硅油共乳化物，以及其制備方法。該共乳化物也可進(jìn)一步包括脂肪酸、氫氧化銨、鹽和水。同時，揭示生產(chǎn)該共乳化物的方法和其產(chǎn)品。
文檔編號D06M15/643GK1059539SQ9110864
公開日1992年3月18日 申請日期1991年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月7日
發(fā)明者羅貝脫·馬丁·勃倫奇, 馬克·詹姆斯·卡紹勃斯基, 格里高利·鮑興奇爾, 愛爾文·B·張, 勞利·克羅滋爾 申請人:聯(lián)合信號股份有限公司