[发明专利]调整涂料组合物流变行为的新型流变改性剂

说明书

本发明涉及用于调整涂料组合物的流变行为的流变改性剂和流变改性剂混合物，包含这些流变改性剂的涂料组合物和用这些涂料组合物涂布的基底。还涉及制备所述流变改性剂和涂料组合物的方法以及涂布基底的方法。

用于涂布基底的涂料组合物通常包含流变改性剂以使涂料(coatingcolor)(相当于涂料组合物)的流变行为适应涂布设备和涂布条件。传统涂布技术如刮刀涂布和辊涂需要具有较高的“低剪切粘度”(相当于布氏粘度(Brookfield viscosity))和低“表观高剪切粘度”的涂料组合物。幕涂，一种比较现代的涂布技术，包括将涂料组合物作为下降的薄幕施涂到基底上。该方法需要具有较低“低剪切粘度”但高“表观高拉伸粘度”(相当于高拉伸性)的涂料组合物，原因在于涂料组合物幕不得破裂，特别是当基底高速运动时。

流变改性剂通常是聚合物。尽管已经公知许多在涂料组合物中显示高“低剪切粘度”和低“表观高剪切粘度”，因此适合传统涂布技术的流变改性剂，但是，作为水溶液显示高“表观拉伸粘度”而适合幕涂的流变改性剂非常少。

由BASF销售的BL是一种可商业获得且能够提供高“表观拉伸粘度”水溶液的流变改性剂。这种流变改性剂的缺点是仅可以反相(油包水)乳液获得。反相乳液是不稳定的，原因在于相可容易地分离而且存在冰冻的倾向，这样可导致未溶解凝胶颗粒形成。因此，反相乳液在贮存、运输或添加到涂料组合物的过程中需要附加设备如混合或加热设施，因此难于处理，另外，反相乳液产生废油，因此出于环境的原因使用后需要特殊的清洁。

本发明的首要目的是提供一种用于涂料组合物的流变改性剂，该流变改性剂能够提供高“表观拉伸粘度”的水溶液，容易处理并且不会导致环境问题。

该目的通过权利要求1的流变改性剂，权利要求4、5和7的方法，权利要求6的涂料组合物和权利要求11的基底实现。

在某些制备涂料纸的涂布方法中，其中包括刮刀涂布操作，需要比常规低“表观高剪切粘度”高的涂料组合物。已知具有大量聚乙烯醇作为辅助基料的涂料组合物满足该要求。但是，当用这些组合物涂布的废纸在循环时，获得包含浅色粘性材料，所谓“白树脂”的纸料，导致“白树脂”遍及造纸机而且导致低质量的纸。结果，必须停机清洁，因此为了避免进一步形成“白树脂”，在湿端需要更多的化学产品，如固定剂。

在某些情况下，“白树脂”的形成与纸料中存在聚乙烯醇有关，如下述文献所讨论：Teirfolk，J.-E，Hossenlopp，C.，Castaing，J.-C.，″Interactions between latex，calcium ions and polyvinyl alcohol″，PTS-Streicherei-Symposium，2001。

因此，本发明的第二个目的是提供一种用于涂料组合物的流变改性剂，该流变改性剂能够在无需大量聚乙烯醇作为辅助基料存在下形成粘度高于常规低”表观高剪切粘度”的涂料组合物。

该目的通过权利要求14的流变改性剂混合物、权利要求18和20的方法、权利要求19的涂料组合物和权利要求24的基底实现。

本发明第一方面的流变改性剂是重均分子量(Mw)至少为1’000’000g/mol、特性粘度至少为2.5dl/g的水溶性聚合物，而且该流变改性剂为固体颗粒形式，其中所述的两个参数均通过尺寸排阻色谱法确定。

优选地，所述聚合物具有至少2’000’000g/mol的重均分子量(Mw)和至少3.5dl/g的特性粘度，两者均通过尺寸排阻色谱法确定。更优选地，所述聚合物具有至少2’500’000g/mol的重均分子量(Mw)和至少4.5dl/g的特性粘度，两者均通过尺寸排阻色谱法确定。

优选地，所述固体颗粒为珠粒。所述珠粒具有的直径优选为1-1000μm，更优选为100-400μm。

水溶性意味着至少1g聚合物溶于100g水以形成粘性溶液。

优选地，所述聚合物由衍生自下述的单体单元构成：

(i)至少一种式I的单体

其中