[发明专利]通过添加着色剂组来改进粘度稳定性的方法

说明书

本发明涉及着色组合物和通过添加着色剂组分来改进涂料组合物的粘度稳定性的方法。

缔合性增稠剂是具有化学连接的疏水基团的水溶性或水可溶胀的聚合物。与普通表面活性剂的非特异缔合作用相似，缔合性增稠剂通过在增稠剂分子上的疏水基团和在体系中其它组分上的结构部分之间非特异缔合作用，如类似于胶束化的在表面上吸收和在溶液中聚集，用于增稠它们所加入的体系。

因为由缔合性增稠剂表现的疏水缔合是非特异的，它很大程度受表面活性剂和水混溶性有机溶剂的存在的影响。表面活性剂的疏水基可以竞争在颗粒表面上的吸收部位，并根据表面活性剂的HLB，能够阻碍或增强增稠剂疏水基之间的缔合作用。一旦缔合性增稠剂完全从颗粒，如乳胶颗粒上解吸，它能够具有象非吸收的增稠剂一样的性质和通过体积限制过程来絮凝乳胶。

在含有缔合性增稠剂的漆中的典型问题是中剪切(Krebs-Stormer)粘度的下降，当加入含有高水平的表面活性剂的着色剂时。这尤其是成问题的，当将漆着色成深色时，因为着色剂一般伴有高水平的表面活性剂。以毫升着色剂/升漆(下文称为“ml/L”)或盎司着色剂/加仑漆(下文称为“oz/gal”)的单位，将着色剂加入到漆中。浅色(淡而柔和的色彩)漆一般含有不多于31.2ml/L(4oz/gal)的着色剂。中色漆一般含有高于31.2ml/L(4oz/gal)-62.5ml/L(8oz/gal)的着色剂。深色漆一般含有至少62.5ml/L(8oz/gal)的着色剂。

一般，有可能在足够高的中剪切粘度下配制浅色漆基料(base)，以使得加入着色剂不致粘度降低到不可接受程度。在一些情况下，已发现缔合性增稠剂的结合物对添加着色剂的敏感性要比单一的增稠剂低。然而，这些溶液没有一种是完全令人满意的，因为它们需要烦琐的重新配制，增加的成本或者这二者的结合，尤其在深色漆中。

US-A-5,137,571和US-A-5,376,709公开了使用含环糊精的化合物与缔合性增稠剂用于许多用途的方法，包括通过将着色剂加入到配制料中以减少配制料的粘度下降。在US-A-5,137,571的实施例9中，把β-环糊精，β-环糊精乙氧基化物和β-环糊精丙氧基化物加入到含有疏水改性的乙氧基化聚氨酯树脂(“HEUR”)的乳胶漆配制料中以形成粘度稳定化乳胶漆配制料。测定各配制料的Krebs-Stormer粘度。将2盎司/加仑的预分散的灯黑着色剂的漆加入到粘度稳定化乳胶漆配制料中，并再次测定各配制料的Krebs-Stormer粘度。在各种情况下，后加入的环糊精的使用减少了着色剂添加之前和之后的粘度变化，相对于不含有环糊精的对照体系。在US-A-5,376,709的实施例2(表3.1)显示了相同的趋势。

在US-A-5,137,571和US-A-5,376,709中公开的方法的缺点之一是将单一水平的环糊精加入到漆配制料中。这不用考虑在着色过程中可以添加的着色剂的类型和水平。如此，如果环糊精的类型和水平对于一种特定着色剂，如以上实施例9的灯黑着色剂是最佳的，那么不大可能的是，该环糊精的类型和水平对于任何其它类型的着色剂都是最佳的。因此，在一些情况下，会使用太多的环糊精，和在一些情况下，会使用太少的环糊精。如果配制料使用最高水平的环糊精以抵抗最大预期粘度下降(根据着色剂的类型和水平)，那么过量的环糊精将用于大多数配制料。这是浪费和高成本的方法。

许多普通着色器使用12种不同的着色剂以混合通常供大多数漆生产线用的大调色板。因此，高度理想的是，根据所加入的着色剂组分的类型和水平来调整任何既定配制料的粘度稳定性，同样的是，使用适当类型和水平的环糊精。本发明的组合物和方法提供了这样一种解决办法。

本发明的第一个方面提供了含有至少一种着色剂组分和0.05-15干重％的选自缔合性增稠剂和具有疏水空穴的大分子化合物的至少一种添加剂的着色组合物，以至少一种着色剂组分的重量为基准。

本发明的第二个方面提供了通过加入着色剂组分来改进涂料组合物的粘度稳定性的方法，包括以下步骤：提供漆基料；再将含有至少一种着色剂组分和0.05-15干重％(基于至少一种着色剂组分的重量)的选自缔合性增稠剂和具有疏水空穴的大分子化合物的至少一种添加剂的着色组合物加入到漆基料中。

这里所使用的“通用着色剂”是指与水基和非水基组合物相容的着色剂。