专利名称：水基二聚松香及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在极低水平的二聚酸催化剂存在下制备在水中可分散的二聚松香的方法。本发明还涉及其作为增粘树脂(固态或在水中)和油墨树脂的用途，以及包含 该松香树脂的粘合剂组合物和油墨组合物。
背景技术：
已经发表了松香的许多二聚方法。以前的方法记载了将强无机酸如硫酸用作催 化剂，见美国专禾U 2，136，525,2, 108，982,2, 307，641,2, 328，681,2, 515，218,2, 251，806、 2，532，120 和 4，105，462。还记载了使用磺化聚合物(美国专利4，414，146)或卤化甲烷磺酸(美国专利 4，339，377 和 4，172，070)的替代方法。在美国专利2，375，618、2，492，146,4, 536, 333中，其它替代方法记载了将甲酸用
作催化剂。现有技术使用包括最后清洗及催化剂去除步骤的工艺，这增加了工艺的复杂性和 成本。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种利用可以以极低水平使用的催化剂和/或有助于 随后的产品应用从而不需要昂贵的清洗及催化剂去除步骤的催化剂的方法。本发明通过使用羧化磺酸作为催化剂来生产二聚松香解决了上述缺点。该方法由 于本发明的催化剂的高活性而不需要催化剂去除。本发明还涉及包含根据本方法制造的二聚松香增粘剂的粘合剂组合物。本发明进一步涉及包含作为组分(building block)的该二聚松香的、用于油墨应 用的树脂。本发明还涉及包含基于该二聚松香的油墨树脂的油墨组合物。本发明的生产二聚松香的方法基于作为催化剂的羧化磺酸。在一种实施方案中， 将羧化磺酸衍生物如磺基琥珀酸、5-磺基水杨酸或4-磺基邻苯二甲酸以0. 1至1重量百分 比作为催化剂用于松香。在优选方法中，将4-磺基水杨酸用作催化剂。该催化剂可留在最 终产物中或任选地用碱如氢氧化钾或胺中和。随后用于水基分散体如水基增粘剂的二聚松香的本发明生产方法基于作为催化 剂的磺化表面活性剂。水基分散体如水基增粘剂的生产确实需要表面活性剂来帮助乳化过程并稳定最 终的分散体。磺化表面活性剂是众所周知的表面活性剂并广泛用于许多应用。在本实施方 案的方法中，磺化表面活性剂被用作催化剂来生产二聚松香。该催化剂不需要分离步骤并 且可以以1至5重量百分比的较高水平用于松香，这是制备水基增粘剂的配方中典型的表 面活性剂水平。在随后的乳化过程中，只需要添加诸如氢氧化钾或胺的碱来生产水基增粘剂分散体。磺化表面活性剂起到双重作用。首先，作为松香二聚催化剂，然后在随后的中和 之后形成制备水基增粘剂的乳化剂。在本方法的优选的实施方案中，使用大约3重量百分比的十二烷基苯磺酸。该方 法产生大约30%的二聚松香。用三乙醇胺中和之后制备出随后的增粘剂分散体。
具体实施例方式实施例1将1000克中国脂松香和20克4-磺基邻苯二甲酸在135°C加入玻璃反应器中之 后，搅拌该内容物并保持4小时。然后将该混合物加热至160°C并保持另外4小时。分析软化点:92°C (R&B)；酸值150毫克KOH/克；颜色 (甲苯，50% ) =Gardner
7；二聚松香(GPC ；RI 检测器)41%。实施例2将1000克中国脂松香和38克十二烷基苯磺酸在140°C加入玻璃反应器中之后，搅 拌该内容物并保持4小时。分析软化点:84°C (R&B)；酸值152毫克KOH/克；颜色(甲苯，50% ) =Gardner
8；二聚松香(GPC ；RI 检测器)29%。实施例3将1000克实施例2的松香树脂在110°C在钢制烧杯中熔化。在搅拌的同时，添加 25克三乙醇胺。在搅拌的同时，在15分钟时间内加入水(60°C )。冷却最终的分散体。分析固体52% ；粘度 240mpas ；颗粒大小(平均)0· 28微米；pH值7· 5。比较实施例使用对甲苯磺酸的实验(与实施例2的38克十二烷基苯磺酸等摩尔量)。实施例4将1000克妥尔油松香(TOR)和20克对甲苯磺酸在135°C加入玻璃反应器中之后， 搅拌该内容物并保持4小时。温度提高到150°C并保持另外1小时。添加I3克KOH的水溶液(50% )。分析软化点:83°C (R&B)；酸值146毫克KOH/克；二聚松香(GPC ；RI检测器)
22 % ο实施例5将1000克实施例4的松香树脂在110°C在钢制烧杯中熔化。在搅拌的同时，在15 分钟时间内加入1000克60°C的水。冷却该内容物。分析没有乳化或转化点的迹象。存在两相，其中一个为固态松香树脂而另一个为 水。
权利要求
在作为催化剂的羧化磺酸和/或烷基取代的芳基磺酸衍生物存在下生产二聚松香的方法，其中该烷基基团具有至少5个碳原子。
2.权利要求1的方法，其中，该二聚松香通过碱金属盐或有机胺中和并随后分散在水 中并且任选地存在表面活性剂。
3.权利要求1的方法，其特征在于，该催化剂选自羧化磺酸衍生物并且以0.1至1重量 百分比的水平用于松香。
4.权利要求1至3的方法，其中，该催化剂选自磺基琥珀酸、5-磺基水杨酸、5-磺基间 苯二甲酸或4-磺基邻苯二甲酸及其混合物，以0. 1至1重量百分比的水平用于松香，其中 优选5-磺基水杨酸。
5.权利要求1的方法，其中，该催化剂为烷基取代的芳基磺酸衍生物，其中该烷基具有 至少5个碳原子，该催化剂以1至5重量百分比的水平用于松香。
6.权利要求5的方法，其特征在于，该催化剂为戊基苯磺酸衍生物、己基苯磺酸衍生 物、庚基苯磺酸衍生物、辛基苯磺酸衍生物、壬基苯磺酸衍生物、癸基苯磺酸衍生物、十二烷 基苯磺酸衍生物、十二烷基二苯基二磺酸衍生物或其组合，优选以3重量百分比用于松香 的十二烷基苯磺酸。
7.权利要求6的方法，其中，该二聚松香通过碱金属盐、有机胺或氨水中和，随后分散 在水中。
8.根据权利要求1至7制备的二聚松香作为固态的或水中的增粘树脂的用途。
9.根据权利要求1至7制备的二聚松香作为单体来改性用于油墨应用的树脂的用途。
10.根据权利要求1至7制备的二聚松香在粘合剂组合物和油墨组合物中的用途。
全文摘要
本发明涉及一种在极低水平的二聚酸催化剂存在下制备在水中可分散的二聚松香的方法。本发明还涉及其作为增粘树脂(固态或在水中)和油墨树脂的用途，以及包含该松香树脂的粘合剂组合物和油墨组合物。
文档编号C09F1/04GK101802115SQ200880107899
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月20日
发明者I·克塞拉尔, J·哈森 申请人:禾逊专业化学公司