[发明专利]暂时性交联的纤维素醚，其制造方法及其用途

说明书

本发明涉及暂时性交联的纤维素醚，其制造方法，以及其用以影响将其溶解于其中的水性介质的流变特性的用途。该暂时性交联的纤维素醚特征在于其为与至少一种或多种式(C_1‑4烷基)‑OC(O)CHOHO‑(C_1‑4烷基)的化合物交联的纤维素醚。

本发明涉及暂时性交联的纤维素醚，其制造方法及其在各种应用中的用途。

暂时性交联的纤维素醚(tCE)因其在水性介质中延迟溶解以允许制造无团块的纤维素醚溶液而为业内所熟知。各种应用中皆期望无团块的溶液，包括个人护理、家庭护理、建筑物及建筑材料、油田、药物及食品，尤其用于胶水及涂料。大多数(若非全部)常规tCE通过纤维素醚与乙二醛反应获得，如自WO 1996/018676已知。常见理论为纤维素醚的游离羟基与醛反应形成半缩醛，其为可逆交联。在将交联的纤维素醚分散于中性或弱酸性水性介质中时，交联逆转，并伴有时间延迟。结果是在水与tCE混合后一段时间，即当解除交联时，观察到粘度突然增加而无团块形成。逆转时间可尤其经由所使用纤维素醚的类型、溶解tCE的水的pH、溶解期间的温度及tCE的交联度来控制。

然而，使用乙二醛是不期望的，这是由于其不利的毒物学性能。因此，已有许多尝试以(部分)取代乙二醛并开发替代性tCE。举例而言，US 2003/0130500提出使用常规醛与特定盐的组合，WO 2012/122153提出使用常规醛与固体弱酸的组合。WO 2003/097700提出首先氧化纤维素醚的OH基团，然后可使这些经氧化基团随后与游离OH基团反应以形成可逆交联。此外，US 2005/0261490提出通过使纤维素醚与具有至少一个醛及至少一个酸基团的交联剂反应来制备替代性tCE，该两种基团均可与纤维素醚的OH部分反应。乙醛酸为优选交联剂及唯一经例示的化合物。然而，乙醛酸有害且难以处理。此外，发现乙醛酸的使用不利地影响tCE。更特定而言，乙醛酸的使用导致在水性介质中tCE溶解及水解后最终粘度的不期望降低。另外应注意，需要大量乙醛酸以实现tCE的某一水合时间，该量远远高于本发明的交联剂所需的量。另外应注意，WO2012/140328还建议乙醛酸与天然聚合物、尤其多醣(如纤维素)的反应。同样，认为机制为C＝O羰基与多醣的OH基反应形成半缩醛键的反应，该半缩醛键在水中水解时为可逆的。然而，在此参考文献中，需要溶剂中的溶液及阳离子化合物的使用，其是不期望的。

因此，业内需要替代品及经改进的产品。更特定而言，期望基本上不含乙二醛的方法，其导致形成真正可逆交联的纤维素醚。还需要不需要对聚合物进行费力修饰的方法，其涉及使用良性化学品，且其也克服在制造tCE的制程中使用常规交联剂时观察到的问题。该类问题的实例包括：关于交联剂的低产率；交联在聚合物上的不良分布，通常导致不均匀性；且最重要的是，在逆转交联时形成较低分子量的分解产物，通常是原始的交联剂或其反应产物，但有时也是纤维素醚的降解产物。

令人惊讶地，发现在制程中使用特定交联剂来交联纤维素醚解决与常规方法相关的所有问题。更特定而言，发现新颖交联剂为乙二醛的滴入式替代物，仅需要略微改变现有方法，交联对于常规产物为暂时的，但在逆转交联时不形成分解产物。此外，在形成交联的制程中，达成交联分布的优选控制，且关于交联剂的产率高于针对乙二醛发现的常规产率。此外，发现是弱酸的盐或弱酸与本发明的交联产物的组合使用导致与乙二醛交联产物相同的特征。本发明的产物结果尤其适于通过将其溶解于水性系统中来控制该水性系统的粘度。在实施方案中，向其中加入tCE的水性系统为水性涂料或油墨。在实施方案中，在完成涂料的调配后，在最后一步中将cTE加入至涂料或油墨中，以使粘度在规定范围内。出于此目的，重要的是，产物无团块溶解，量测为如下文所定义的足够高t1值，同时允许高生产速度，指示为如下文所定义的低t2值。

应理解，如本文所公开的详细描述的各方面及实施方案说明制造及使用本发明的具体方式且当与申请专利范围及详细描述一起考虑时并不限制本发明的范围。还将理解，本发明的不同方面及实施方案的特征可与本发明的不同方面及实施方案的特征组合。