具有生物基化合物的分散劑的制作方法

具有生物基化合物的分散劑的制作方法
【專利摘要】本披露針對具有卵磷脂和一種有機酸的組合物以及相關方法。本披露的組合物還可以包括一種或多種助表面活性劑，例如陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑，并且可以用作一種分散劑。在一個實施例中，處于納米分散體形式的組合物包括卵磷脂、酸和水。
【專利說明】具有生物基化合物的分散劑
發明人
希琳S.巴西斯
泰奧多拉R.塔布納-薩利爾斯 布魯斯R.西布里
【技術領域】
[0001]本披露進針對包括卵磷脂的分散劑及其用途。本披露還針對用于制備此類分散劑的方法和這些分散劑的用途。背景。
[0002]分散劑和膠乳具有在例如紙面涂料、顏料、油漆、和粘合劑等應用中的實用性，以及用于造紙、金屬和制藥工業中的涂料的實用性。盡管分散劑僅占油漆和涂料配制品的總組合物的幾個百分比，分散劑在此類油漆和涂料配制品的性能中起著關鍵性作用。分散劑提供了顏色穩定性，并通過增加顏料顆粒的暴露表面積使得顏料不透明度最大化，由此在增加了覆蓋范圍的同時降低了成本。
[0003]分散是涉及多個變量的復雜過程，這些變量包括所涉及的溶劑、樹脂、和顏料的化學反應。在這些化學反應中的變化與流變學和最終分散技術中的變化相關。空間力和靜電力可以穩定顏料分散體，并且通常使用陰離子和非離子表面活性劑以及它們對顏料表面產生的作用來完成。這些表面活性劑容易使用、廉價并且在低濃度是有效的。但是，陰離子表面活性劑是PH和鹽敏感的。非離子表面活性劑的吸附作用是pH和鹽不敏感的，但是此類非離子表面活性劑需要大量使用才是有效的。
[0004]其他分散技術使用超分散劑，這些超分散劑與傳統的表面活性劑類的分散劑相比具有更高的分子量。此類超分散劑的一種類型是聚合分散劑，這些聚合分散劑在它們的分子中具有一種錨定基團和一種聚合鏈，該錨定基團吸附在顏料的表面處，并且該聚合鏈在顏料顆粒周圍提供空間穩定障礙。盡管聚合分散劑吸附到這些分散的顏料上，此類分散劑提供很少的潤濕和乳化特性。此類分散劑是引人注目的是一些水基的配制品，由于與表面活性劑類的分散劑相比常常產生較少的發泡。
[0005]磷酸酯通常結合分散技術來使用，并且由于此類磷酸酯不能由其單獨使用而被視為輔助分散劑。這些磷酸酯通過與顏料顆粒的空間相互作用提供對穩定化的協助。
[0006]除了潤濕和分散作用，分散劑還需要穩定懸浮顆粒，否則這些懸浮顆粒將重新凝聚。這種穩定化是關鍵的并且難于完成，但是當實現的時候會為著色劑提供更長的保存期限、改進的顏色、光澤、和顏色相容性。
[0007]展現這些令人希望的分散劑特性的一種表面活性劑是陰離子磷酸酯，具有作為頭基的磷酸部分。這些陰離子磷酸酯是用磷酸衍生物和醇合成的，并且具有一些導致PH低于二的殘余磷酸。陰離子磷酸酯通常以游離酸形式可用。在用于潤濕劑或分散劑的配制品中磷酸基團的存在增強了油 漆中的顏料的光澤和顏色接受性特性，減少了由于油漆的老化導致的粘度增加，改進了表面潤濕，并且提供了穩定的分散體。[0008]隨著對于更多的生物基添加劑(基于對于“更綠”產品的愿望，這些生物基添加劑可以取代基于石油的產品)的需要的日益增長，存在一種對于可以用于分散劑、涂料、和膠乳型產品中的生物基產品(biobased product)的需要，其中這些生物基的產品滿足基于石油的對應物的所有希望的特征。
概述
[0009]在其每個不同的實施例中，本發明滿足這些需求并且披露了可以用作分散劑的生
物基廣品。
[0010]在一個實施例中，處于納米分散體形式的組合物包括卵磷脂、酸和水。
[0011]在另一個實施例中，處于納米-乳劑形式的分散劑組合物包括一種具有在2與35之間的介電常數的有機溶劑、卵磷脂和水。
[0012]在另外的實施例中，一種用于生產處于納米分散體形式的產品的方法包括將卵磷脂與一種具有在2與35之間的介電常數的有機溶劑混合，并且將水與該有機溶劑和該卵磷月旨混合。
[0013]在其他實施例中，還披露了本發明的這些組合物作為分散劑的用途以及分散化合物的方法。
[0014]應當理解的是，本披露并不局限于在該概述中披露的這些實施例，并且是旨在涵蓋如由權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內的修改。
附圖簡要說明
[0015]本披露的特征和優勢可以通過參照附圖而得以更好地理解，其中:
[0016]圖1顯示了本發明不同實施例的分散劑密度。
[0017]圖2是使用一種本發明的分散劑的實施例生產的油漆的特性圖示。
[0018]圖3顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0019]圖4顯示了使用本發明的分散劑的一個實施例生產的油漆與使用其他的分散劑生產的油漆相比較的顏色對比。
[0020]圖5是使用本發明的分散劑的一個實施例生產的油漆的特性圖示。
[0021]圖6顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0022]圖7顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0023]圖8是使用本發明的分散劑的一個實施例生產的油漆的特性圖示。
[0024]圖9顯示了使用本發明的的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0025]圖10顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0026]圖11顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0027]圖12是使用本發明的分散劑的一個實施例生產的油漆的特性圖示。
[0028]圖13是使用本發明的分散劑的一個實施例生產的油漆的特性圖示。
[0029]圖14顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。
[0030]圖15是使用本發明的分散劑的一個實施例生產的油漆的特性圖示。
[0031]圖16顯示了使用本發明的分散劑的不同實施例生產的油漆的顏色。 詳細說明
[0032]在本申請中，包括這些權利要求，除了在操作實例中或除非另外說明，所有表達數量或特征的數字在所有的例子中應被理解為由術語“大約”進行修飾。除非相反地指出，以下說明書中列舉的任何數值參數可以取決于根據本披露的組合物和方法中所希望的特性而變動。至少并且不是試圖限制將等同物的教義應用至權利要求范圍，每個描述于本說明書中的數值參數應當至少根據所報道的有效數字的數目并且通過應用常規修約技術來解釋。
[0033]所述的通過引用結合在此的任何專利、出版物或其他披露材料以全部或部分結合在此，但是僅結合在此至這樣的程度:所結合的材料不與本披露中列舉的現存定義、聲明或其他披露材料矛盾。就這一點而論，在此列舉的本披露取代任何通過引用結合在此的矛盾材料。
[0034]在此披露的實施例針對包括這樣一種組合物的組合物和方法:該組合物包括卵磷脂和形成納米分散體的有機溶劑。在一個實施例中，在此所述的自組裝的納米分散體是熱力學穩定的，并且可以具有低于一微米的平均粒度。在不同的實施例中，該組合物是卵磷月旨、有機溶劑的共混物，該卵磷脂處于按重量計為披露組合物的范圍從5%至95%的量，并且在某些實施例中是從70%至95%的量；并且該有機溶劑處于按重量計為披露組合物的范圍從5%至95%的量，并且在某些實施例中是從5%至30%的量。
[0035]卵磷脂是一種在動物和植物組織(例如像蛋黃、大豆、和油菜或油菜籽)中發現的脂質物質。卵磷脂包括不同的組分，這些組分包括但不局限于磷脂，例如像磷脂酰膽堿(“PC”)、磷脂酰肌醇(“PI”)、和磷脂酰乙醇胺(“PE”)。卵磷脂的兩親性特性使其成為一種有效的加工助劑、乳化劑、分散劑和/或表面活性劑。卵磷脂也是一種可以在水性介質中形成納米分散體并且攜帶高負荷活性物的天然成分。但是，在此類水性介質中，卵磷脂傾向于具有對pH和電解質類有限的耐受性。
[0036]在本申請中卵磷脂可以在物質之間的邊界層的修飾是所希望的情況下使用。在不可混溶的液相的存在下，卵磷脂可以減少界面的表面張力并且起到乳化劑的作用。當使用兩個或更多個固相時，卵磷脂可以起到潤滑劑和/或脫模劑的作用。
[0037]在一個實施例中，本發明的基于卵磷脂的產品在分散劑配制品中具有實用性，其在低PH (例如低至二)是穩定的，并且當在水性分散體中使用時，這種基于卵磷脂的產品在高達十的PH下仍保持穩定，并且在大量硅酸鹽和電解質(高達40%的氯化鈣)中也仍然保持穩定而不破壞乳劑。
[0038]已經發現的是卵磷脂與一個或多個有機溶劑的組合導致了與常規卵磷脂相比具有降低的粘度的水性組合物。粘度的降低允許卵磷脂作為分散劑在水性和非水性體系中的增加的可應用性。披露的卵磷脂-有機溶劑組合物可以被配制以提供用于不同應用(例如像在油漆、油墨和其他涂料中的顏料分散媒介物)的所希望的粘度屬性。在不同的實施例中，披露的卵磷脂-酸化劑組合物具有低于1500厘泊的粘度。在其他實施例中，披露的卵磷脂-酸化劑組合物具有低于1200厘泊、低于500厘泊、或低于100厘泊的粘度。
[0039]適用于在所披露的組合物以及方法中使用的卵磷脂包括但不局限于:粗過濾的卵磷脂、流體卵磷脂、脫油卵磷脂、化學和/或酶改性的卵磷脂、標準卵磷脂、及其任意共混物。在本披露中采用的卵磷脂取決于獲得并產生卵磷脂產品所使用的加工條件和添加劑，通常傾向于具有范圍從1.0至10.0的親水-親油平衡(“HLB”)值。例如，粗過濾的卵磷脂具有大約4.0的HLB值并且支持油包水乳劑的形成。標準卵磷脂包括具有范圍從10.0至24.0的HLB值的助乳化劑，這導致具有7.0至12.0的HLB值的并且支持水包油乳劑的卵磷脂組合物。不論卵磷脂的起始HLB值是多少，任何卵磷脂或卵磷脂的組合都適合在本披露的組合物和方法中使用。在披露的組合物和方法中有用的卵磷脂可以包括具有范圍從10.0至24.0的、并且在某些實施例中是10.0至18.0的親水-親脂平衡值的助乳化劑。
[0040] 兩親性物質(例如卵磷脂)的乳化劑和/或表面活性劑特性，例如可以至少部分地通過該物質的親水-親油平衡(“HLB”)值來預測。HLB值可以起到兩親性物質針對油或水的相對優先性的指標的作用一HLB值越高，該分子越親水；HLB值越低，該分子越疏水。HLB值的說明提供在美國專利號6，677，327中，將其通過引用以其全文結合在此。HLB還描述于以下文獻中:Griffin (格里芬)“Classification of Surface-Active Agents by iHLB,，(通過‘HLB’對表面活性劑的分類)”J.Soc.Cosmetic Chemists I (《化妝品化學家協會雜志I》)(1949);Griffin (格里芬)，“Calculation of HLB Values of Non-1onic Surfactants(非離子表面活性劑的HLB值計算)，”J.Soc.Cosmetic Chemists5(《化妝品化學家協會雜志5》)(1954) ;Davies (戴維斯)，“A quantitative kinetic theory of emulsion type, 1.Physicalchemistry of the emulsifying agent (乳劑類型I的定量動力學理論，乳化劑的物理化學)，” Gas/Liquid and Liquid/Liquid Interfaces, Proceedings of the2dInternational Congress on Surface Activity (《氣 / 液和液 / 液界面，第二屆表面活性國際會議會議記錄》)(1957);和 Schick (希克)，“Nonionic Surfactants: PhysicalChemistry (非離子表面活性劑:物理化學)”,Marcel Dekker, Inc.,(馬塞爾德克爾公司)紐約，N.Y.，439-47頁(1987)，各自通過引用以其全文結合在此。
[0041 ] 在不同的實施例中，在披露的組合物和方法中使用的有機溶劑可以選自下組的酸化劑，該組由以下各項組成:乳酸、丙酸、甲基乙酸、乙酸、延胡索酸、檸檬酸、抗壞血酸、葡糖酸、葡萄糖-δ -內酯酸(gluconic deltalactone acid)、己二酸、蘋果酸、酒石酸、羥基酸、其任何鹽類、其任何酯類、或其任何組合。在另一個實施例中，該有機溶劑選自乳酸、乳酸鈉、乳酸乙酯、或其任何組合。該酸化劑還可以是生物衍生酸、有機酸、或其組合。在另一個實施例中，該組合物的PH可以低于6、低于5、或者低于4。
[0042]生物衍生來源的物質衍生自生物材料，與衍生自石油化工產品來源相對。生物衍生物質可以使用ASTM國際放射性同位素標準方法D6866通過其碳同位素比值而使它們與石油衍生物質相區分。如在此使用的術語“生物衍生”是指通過可再生的生物原料(例如像農業的、林業的、植物、真菌、細菌或動物原料)衍生或合成。
[0043]不同的機構已經建立了用于確定生物衍生含量的認證要求。這些方法要求測量在生物衍生產品與石油衍生產品之間在同位素豐度上的變化，例如通過液體閃爍計數、加速器質譜法、或高精度同位素比值質譜法。碳同位素的同位素比值，例如13c/12c碳同位素比值或14C/12C碳同位素比值，可以使用具有高精密度的同位素比值質譜來確定。研究已經顯示由生理學過程(例如像在光合作用過程中0)2在植物內的輸送)引起的同位素分級導致了在天然的或生物衍生的化合物中特定的同位素比值。石油和石油衍生產品由于石油產生過程中不同的化學處理和同位素分級而具有不同的13c/12c碳同位素比值。此外，與石油產品相比，不穩定的14C碳放射性同位素的放射性衰變導致在生物衍生的產品中不同的同位素比值。產品的生物衍生含 量可以由ASTM國際放射性同位素標準方法D6866 (ASTMInternational Radioisotope Standard Method D6866)驗證。ASTM 國際放射性同位素標準方法D6866是基于材料或產品中的生物衍生碳占該材料或產品中總有機碳的重量(質量)的一個百分比的量來確定該材料的生物衍生含量。生物衍生產品將具有生物學上的衍生組合物所具有的碳同位素比值特征。
[0044]生物衍生材料為工業制造商尋求降低或取代他們對于石油化工產品和石油衍生產品的依賴性提供了一種引人注目的替代品。用衍生自生物來源的產品和/或原料(例如生物基產品)替代石油化工產品和石油衍生產品提供了許多優勢。例如，來自生物來源的產品和原料典型地是一種可再生資源。在大多數例子中，生物衍生化學品和自其形成的產品與石油化工產品和從石油化工產品形成的產品相比對于環境形成的負擔較小。由于容易提取的石油化工產品的供應不斷被耗盡，石油化工生產的經濟將很可能迫使石油化工產品和石油衍生產品的成本與生物基產品相比更高。此外，鑒于公眾對石油化工產品的供應變得更加關注，公司可以從與來自可再生資源的生物衍生產品相關的市場優勢中獲益。
[0045]在不同的實施例中，披露的組合物還可以包括一種或多種助表面活性劑。該一種或多種助表面活性劑可以包括一種或多種陰離子表面活性劑、一種或多種非離子表面活性劑、或一種或多種陰離子表面活性劑與一種或多種非離子表面活性劑的組合。在不同的實施例中，該助表面活性劑或助表面活性劑組合可以具有范圍從10.0至24.0的、并且在一些實施例中為10.0至18.0的親水-親油平衡值。
[0046]在不同的實施例中，按重量計，卵磷脂可以構成披露的組合物的從5%至95%，在一些實施例中為從60%至90%，并且在其他實施例中為從30%至80% ;按重量計，有機溶劑可以構成披露的組合物的從5%至60%，在一些實施例中為從10%至50%，并且在其他實施例中為從15%至55% ;并且按重量計，水可以構成組合物的從5%至40%，并且在一些實施例中為從10% 至 30%O
[0047]適合在披露的組合物和方法中使用的陰離子表面活性劑包括但不局限于:直鏈脂肪酸的鈉鹽和鉀鹽、聚氧乙烯化的脂肪醇羧酸鹽、直鏈烷基苯磺酸鹽、α烯烴磺酸鹽、磺化脂肪酸甲酯、芳基鏈烷磺酸鹽、磺基琥珀酸酯、烷基二苯醚(二)磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、羥乙基磺酸鹽(isoethionate)、烷基醚硫酸鹽、磺化油、脂肪酸單乙醇胺硫酸鹽、聚氧乙烯脂肪酸單乙醇胺硫酸鹽、脂肪族磷酸酯、壬基酚磷酸酯、肌氨酸鹽、氟化陰離子、從油脂化學品衍生的陰離子表面活性劑、及其任何組合。在不同的實施例中，表面活性劑包括陰離子表面活性劑，例如像磷酸酯。
[0048]適合在披露的披露的組合物和方法中使用的非離子表面活性劑包括但不局限于:山梨醇酐單硬脂酸酯、松香聚氧乙烯酯、聚氧乙烯十二烷基單酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯單十六烷基醚、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯單(順-9-十八烯基)醚、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單十八烷基醚、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯、油酸的聚甘油酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、聚氧乙烯單十四烷基醚、聚氧乙烯山梨醇六油酸酯、脂肪酸、妥爾油、山梨醇六酯、乙氧基化蓖麻油、乙氧基化大豆油、菜籽油乙氧基化物、乙氧基化脂肪酸、乙氧基化脂肪醇、乙氧基化聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、甘油和聚乙二醇混合酯、醇類、聚甘油酯、甘油單酯、蔗糖酯、烷基多糖苷、聚山梨醇酯、脂肪烷醇酰胺、聚乙二醇醚、其任何衍生物、及其任何組合。在不同的實施例中，該表面活性劑包括非離子表面活性劑，例如像脂肪酸乙氧基化物。[0049]在不同的實施例中，披露的組合物和方法可以包括卵磷脂、有機溶劑、以及助表面活性劑，例如陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑。有機溶劑可以具有在2與35之間的介電常數。
[0050]卵磷脂與有機溶劑的組合導致了一種與常規卵磷脂相比具有降低的粘度的組合物。降低的粘度增加了該組合物作為加工助劑、乳化劑、分散劑和/或表面活性劑在不同應用中(例如像在油漆、油墨和其他涂料組合物中)的可應用性。包括卵磷脂和有機溶劑的實施例在水性系統中具有實用性，其中低粘度組合物是水可分散的。
[0051]在不同的實施例中，披露的水可分散的卵磷脂-酸化劑組合物在基于水的涂料中(包括但不局限于膠乳油漆)具有實用性。在不同的實施例中，披露的組合物可以在油漆和油墨配制品中用作顏料的分散媒介物。在不同的實施例中，在顏料加工中的披露的組合物助劑包括但不局限于，研磨、碾磨和釋放助劑，這些助劑可以促成著色配制品中改進的光澤、著色劑和本體。披露的組合物的低粘度為分散體中的顏料和其他微粒提供了改進的涂層均一性。因此，披露的組合物提供了改進的分散劑、潤濕劑、和/或穩定劑特性和性能。[0052]在其他實施例中，披露的組合物可以在磁流體應用中使用。在一個實施例中，披露的組合物可以用于穩定在一種溶劑基底中的磁性顆粒，該溶劑基底包括但不局限于基油和脂類化合物的混合物。披露的組合物的改進的潤濕和分散特性導致了在磁流體中懸浮顆粒的減少的凝聚作用，而沒有導致對流體粘度的不利作用。
[0053]披露的組合物還可以在納米技術應用中使用。在一個實施例中，披露的組合物可以在納米顆粒懸浮液中用作分散劑、潤濕劑、增溶劑和/或穩定劑。對于披露的組合物和方法的另外的應用包括但不局限于，玻璃纖維、混凝土、陶瓷、塑料和復合材料中的應用。披露的組合物的另外用途包括，但不局限于，作為紡織助劑、皮革涂飾劑、塑料復合劑、潤滑油、油田鉆孔添加劑、軟化劑、成膜劑、和脫模劑的用途。
[0054]除了在不同的應用中披露的化合物作為分散劑、潤濕劑、增溶劑和/或穩定劑的多重功能外，本披露的組合物還包含低揮發性有機化合物或不含揮發性有機化合物(“V0C”)。低VOC油漆、油墨和其他表面涂料可以使用水而不是基于石油的溶劑來作為載體。這樣，有害排放的水平低于溶劑型表面涂料。然而，與基于石油的系統相比，在基于水的涂料系統中顏料和其他著色劑的分散可能更加困難。因此，本披露的組合物可以在低VOC涂料配制品中使用以改進顏料和著色劑分散而不對這些組合物貢獻不希望的V0C。
[0055]為了滿足EPA標準，油漆、油墨和其他表面涂料不可以包含超過200克/升的V0C。總體上，低VOC表面涂料通常滿足50g/L VOC的閾值。例如，具有綠色密封標準(GS-1l)標志的油漆被認證為低于50g/L (對于平面光澤)或150g/L (對于非平面光澤)。根據EPA參考測試方法24，包含范圍在5g/L或更少之內的VOC的表面涂料可以稱為“零V0C”。
[0056]在不同的實施例中，在此披露的組合物具有的VOC低于25克/升組合物。在不同的實施例中，在此披露的組合物具有低于5g/L、低于lg/L或低于0.5g/L的VOC水平。在不同的實施例中，在此披露的組合物可以用作低-VOC生物衍生分散劑、潤濕劑、增溶劑和/或穩定劑。
[0057]在另一個實施例中，本發明的組合物可以是食品級并且包括食品級表面活性劑，例如像聚山梨醇酯。
[0058]在此披露的實施例還針對制備披露的組合物的方法。在不同的實施例中，將卵磷脂加熱至在環境溫度以上的溫度，在升高的溫度下將有機溶劑添加至該卵磷脂，并將該有機溶劑與該卵磷脂混合在一起以形成一種卵磷脂-有機溶劑共混物。將該共混物冷卻至環境溫度。產生的共混物具有低于卵磷脂單獨成分的粘度，可以低于3000cP。在不同的實施例中，該卵磷脂-有機溶劑共混物的粘度可以低于2000cP、低于500cP或低于lOOcP。在不同的其他實施例中，在添加一種或多種有機溶劑之前或同時，可以將一種或多種助表面活性劑添加至該卵磷脂。可替代地可以將該一種或多種助表面活性劑添加至該卵磷脂與該一種或多種有機溶劑的共混物中。
[0059]在此披露的實施例還針對使用披露的組合物的方法。在不同的實施例中，使用本披露的組合物以輔助配制品(例如像混凝土、陶瓷、玻璃纖維、塑料、油墨、油漆或其他涂料)中成分的分散或潤濕。將本披露的組合物混合入配制品中以分散或潤濕至少一種成分，例如像顏料。在不同的實施例中，披露的組合物包括用于在不同配制品中使用的低-VOC生物衍生添加劑。
[0060]如在此描述的，披露的組合物適合用于配制溶劑和基于水的油漆、油墨和其他涂料系統。披露的組合物的兩親性特性允許它們用作對于有機顏料、無機顏料、炭黑、或二氧化鈦的良好的潤濕劑和穩定劑。披露的組合物還適合用于多種多樣的顏料濃縮物。在不同的實施例中，如在此說明的，在油漆、油墨和其他涂料系統的配制期間，添加本披露的組合物作為在顏料分散過程中的研磨助劑。
[0061 ] 在不同的實施例中，如在此說明的，本披露的組合物可以起到低-VOC分散劑的作用，展現出低研磨粘度、高顏料負載、低發泡、高顯色和快速分散/潤濕。在不同的實施例中，披露的組合物可以包括不含烷基酚乙氧基化物的乳化劑共混物。 實例
[0062]提供了以下示例性的非限制性實例以進一步描述在此呈現的實施例。本領域的普通技術人員將理解的是這些實例的變化可能在本發明的范圍內。
實例1.[0063]這個實例描述了制造水可分散的卵磷脂濃縮物的方法。通過混合以下項來制備一種卵磷脂-助表面活性劑共混物:
處于按重量計為73%的量的卵磷脂(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)；處于按重量計為20%的量的高脂肪酸乙氧基化物(可從伊利諾伊州諾斯菲爾德的斯泰潘公司獲得)；以及處于按重量計為7%的量的大豆脂肪酸。
在50°C將這些組分在連續攪拌下混合持續30分鐘至60分鐘之間，由此產生了琥珀色的、透明的卵磷脂-助表面活性劑共混物。
實例2.[0064]在室溫下，將來自實例I的卵磷脂-助表面活性劑共混物以按重量計65%的量與88%濃度的乳酸(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)以按重量計35%的量混合，伴隨連續攪拌三十分鐘以獲得容易在水中形成穩定乳狀分散體的清澈系統。
實例3.[0065]在室溫下，將來自實例I的共混物以按重量計65%的量與乳酸乙酯(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)以按重量計4%的量混合，隨后添加按重量計7%的量的水，伴隨連續攪拌三十分鐘以獲得容易在水中形成穩定乳狀分散體的清澈系統。此共混物的pH是2.0。實例4.[0066]將來自實例I的卵磷脂-助表面活性劑共混物以按重量計58%的量與60%濃度的乳酸鈉(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)以按重量計22%的量混合，隨后添加9%的濃度為88%的乳酸(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)。在室溫下，向此共混物添加處于按重量計4%的量的乳酸乙酯(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)，隨后添加按重量計7%的量的水，伴隨連續攪拌三十分鐘以獲得容易在水中形成穩定乳狀分散體的清澈系統。此共混物的PH是4.5。由這個實例產生的組合物稱為ADM6200。
實例5.[0067]將來自實例I的卵磷脂-助表面活性劑共混物以按重量計56%的量與60%濃度的乳酸鈉(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)以按重量計22%的量混合，隨后添加9%的濃度為88%的乳酸(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)。在室溫下，向這個共混物添加處于按重量計4%的量的乳酸乙酯(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)，隨后添加按重量計9%的量的(聯合碳化化塑技術公司)Tergitol L-62 (一種具有大約7的HLB值的聚醚多元醇非離子表面活性劑)(可從密歇根州米德蘭的陶氏化學公司獲得)，伴隨連續攪拌三十分鐘以獲得容易在水中形成穩定乳狀分散體的清澈系統。此共混物的pH是4.5。
實例6.[0068]將來自實例I的卵磷脂-助表面活性劑共混物以按重量計56%的量與60%濃度的乳酸鈉(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)以按重量計22%的量混合，隨后添加9%的濃度為88%的乳酸(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)。在室溫下，向此共混物添加處于按重量計4%的量的乳酸乙酯(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)，隨后添加按重量計9%的量的丙二醇(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)，伴隨連續攪拌三十分鐘以獲得容易在水中形成穩定乳狀分散體的清澈系統。此共混物的pH是4.5。
實例7.[0069]這個實例描述了制造水可分散的卵磷脂濃縮物的方法。通過混合以下項來制備一種卵磷脂-助表面活性劑共混物:處于按重量計為73%的量的卵磷脂(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)；處于按重量計為20%的量的聚氧乙烯(20)單油酸酯(聚山梨醇酯80)的共混物(可從新澤西州的弗洛勒姆的巴斯夫公司獲得);以及處于按重量計為7%的量的大豆脂肪酸。在50°C將這些組分在連續攪拌下混合持續30分鐘至60分鐘，由此產生了琥珀色的、透明的卵磷脂-助表面活性劑共混物。
實例8.[0070]將來自實例7的卵磷脂-助表面活性劑共混物以按重量計58%的量與60%濃度的乳酸鈉(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)以按重量計22%的量混合，隨后添加9%的濃度為88%的乳酸(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)。在室溫下，向此共混物添加處于按重量計4%的量的乳酸乙酯(可從伊利諾伊州迪凱特的阿徹-丹尼爾斯-米德蘭公司獲得)，隨后添加按重量計7%的量的水，伴隨連續攪拌三十分鐘以獲得容易在水中形成穩定乳狀分散體的清澈系統。此共混物的PH是4.5。這個實例的組合物稱為ADM6400并且是食品級。
實例9.[0071]根據表1所示的配方制備顏料分散體。將實例4中產生的組合物(在此稱為ADM6200)與作為標準或參照的ADM3200 (根據2010年11月18日提交的美國專利申請序列號12/993，282中的實例8生產)進行比較。使用考雷司銅鋁合金刀片與玻璃珠模仿玻珠研磨機在1300rpm下將顏料研磨45分鐘。使用宣威威廉姆斯公司光澤藍色調基底(Sherwin-Williams Gloss blue tint base)以1%的色素沉積評估顯色。將油漆混合物施用在白色遮蓋力紙上并且在標準實驗室條件下干燥過夜。通過光譜導向對顏色特性進行確定。
[0072]表1.ADM6200和參照品ADM3200的配方。
【權利要求】
1.一種處于納米分散體形式的組合物，包括: 一種卵磷脂； 一種酸；和 水。
2.如權利要求1所述的組合物，其中該酸是一種有機酸。
3.如權利要求1所述的組合物，其中該酸選自乳酸、乳酸乙酯、乳酸鈉及其任何組合。
4.如權利要求1所述的組合物，其中該酸選自下組，該組由以下各項組成:乳酸、丙酸、甲基乙酸、乙酸、延胡索酸、檸檬酸、抗壞血酸、葡糖酸、葡萄糖-δ-內酯酸、己二酸、蘋果酸、酒石酸、羥基酸、其任何鹽類、其任何酯類、及其任何組合。
5.如權利要求1-4中任一項所述的組合物，其中該卵磷脂選自下組，該組由以下各項組成:粗過濾的卵磷脂、脫油卵磷脂、化學改性的卵磷脂、酶改性的卵磷脂、標準卵磷脂、及其任何組合。
6.如權利要求1-5中任一項所述的組合物，包括: 按重量計占該組合物的從30%至80%的卵磷脂； 按重量計占該組合物的從10%至50%的酸；以及 按重量計占該組合物的從10%至30%的水。
7.如權利要求1-6中任一項所述的組合物，包括低于5g/L的揮發性有機化合物。
8.如權利要求1-7中任一項所述的組合物，進一步包括一種選自下組的表面活性劑，該組由以下各項組成:陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑及其任何組合。
9.如權利要求8所述的組合物，其中該表面活性劑具有在10.0與24.0之間的親水-親油平衡值。
10.如權利要求8或權利要求9所述的組合物，其中該陰離子表面活性劑選自下組，該組由以下各項組成:山梨醇酐單硬脂酸酯、松香聚氧乙烯酯、聚氧乙烯十二烷基單酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯單十六烷基醚、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯單(順-9-十八烯基)醚、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單十八烷基醚、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯、油酸的聚甘油酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、聚氧乙烯單十四烷基醚、聚氧乙烯山梨醇六油酸酯、脂肪酸、妥爾油、山梨醇六酯、乙氧基化蓖麻油、乙氧基化大豆油、菜籽油乙氧基化物、乙氧基化脂肪酸、乙氧基化脂肪醇、乙氧基化聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、甘油和聚乙二醇混合酯、醇類、聚甘油酯、甘油單酯、蔗糖酯、烷基多糖苷、聚山梨醇酯、脂肪烷醇酰胺、聚乙二醇醚、其任何衍生物、及其任何組合。
11.如權利要求8-10中任一項所述的組合物，其中該陰離子表面活性劑選自下組，該組由以下各項組成:直鏈脂肪酸的鈉鹽和鉀鹽、聚氧乙烯化的脂肪醇羧酸鹽、直鏈烷基苯磺酸鹽、α烯烴磺酸鹽、磺化脂肪酸甲酯、芳基鏈烷磺酸鹽、磺基琥珀酸酯、烷基二苯醚(二)磺酸鹽、烷基 萘磺酸鹽、羥乙基磺酸鹽、烷基醚硫酸鹽、磺化油、脂肪酸單乙醇胺硫酸鹽、聚氧乙烯脂肪酸單乙醇胺硫酸鹽、脂肪族磷酸酯、壬基酚磷酸酯、氟化陰離子、及其任何組合。
12.如權利要求1-11中任一項所述的組合物，其中該組合物具有1，500厘泊或更少的粘度。
13.如權利要求1-12中任一項所述的組合物，進一步包括丙二醇。
14.一種處于納米乳劑形式的分散劑組合物，包括: 一種具有介電常數在2和35之間的有機溶劑； 卵磷脂；和 水。
15.如權利要求14所述的分散劑組合物，其中該酸選自下組，該組由以下各項組成:乳酸、丙酸、甲基乙酸、乙酸、延胡索酸、檸檬酸、抗壞血酸、葡糖酸、葡萄糖-S -內酯酸、己二酸、蘋果酸、酒石酸、羥基酸、其任何鹽類、其任何酯類、及其任何組合。
16.一種包括如權利要求1-15中任一項所述的組合物的產品。
17.如權利要求16所述的產品，其中該產品選自下組，該組由以下各項組成:油漆、油墨、涂料、磁性流體、混凝土、陶瓷、紡織助劑、皮革涂飾助劑、塑料復合劑、潤滑劑、油田鉆井添加劑、脫模劑、和化妝品。
18.—種用于生產一種處于納米分散體形式的產品的方法,該方法包括: 將卵磷脂與一種具有在2與35之間的介電常數的有機溶劑混合；并且 將水與該有機溶劑和該卵磷脂混合。
19.如權利要求18所述的方法，進一步包括將一種助表面活性劑與該卵磷脂混合。
20.如權利要求19所述的方法，進一步包括對該卵磷脂和該助表面活性劑進行加熱。
21.如權利要求18-20中任一項所述的方法，其中該有機溶劑是一種有機酸。
22.如權利要求19-21中任一項所述的方法，其中該助表面活性劑選自下組，該組由以下各項組成:陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑及其組合。
23.如權利要求18-22中任一項所述的方法，進一步包括將丙二醇與該卵磷脂混合。
24.一種由權利要求18-23中任一項所述的方法生產的產品。
25.一種方法，該方法包括將如權利要求1-15中任一項所述的組合物用作分散助劑、研磨助劑或其組合。
26.將一種化合物分散在一種在溶液中的一種方法,該方法包括將如權利要求1-15中任一項所述的組合物與該溶液中的該化合物混合。
27.如權利要求26所述的方法，其中該化合物是一種顏料。
28.如權利要求27所述的方法，其中該顏料選自下組，該組由以下各項組成:有機顏料、無機顏料、炭黑、及其任何組合。 28.一種食品組合物，包括如權利要求1-15中任一項所述的組合物。
29.如權利要求1-15中任一項所述的組合物，進一步包括一種顏料。
30.如權利要求29所述的組合物，其中該顏料選自下組，該組由以下各項組成:有機顏料、無機顏料、炭黑、二氧化鈦、及其任何組合。
31.如權利要求1-15中任一項所述的組合物，該組合物具有低于6的pH。
32.如權利要求1-15中任一項所述的組合物作為分散助劑、研磨助劑、或其組合的用途。
【文檔編號】A61K8/68GK103906502SQ201280030785
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年5月10日 優先權日:2011年5月10日
【發明者】希琳·S·巴賽斯, 泰奧多拉·R·泰伯埃納-薩利爾斯, 布魯斯·R·西布里 申請人:阿徹丹尼爾斯米德蘭德公司