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，见美国专利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℃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℃并保持另外4小时。
分析：软化点：92℃(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℃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℃(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℃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℃)。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℃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℃并保持另外1小时。
添加13克KOH的水溶液(50％)。
分析：软化点：83℃(R&B)；酸值：146毫克KOH/克；二聚松香(GPC；RI检测器)：22％。
实施例5 将1000克实施例4的松香树脂在110℃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℃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。