[发明专利]水性涂料组合物的制备方法

说明书

相关申请

本申请要求2008年7月17日提交的美国临时申请系列号61/135,185的权益，其在此整体援引加入。

发明领域

本发明涉及用聚合体系增稠含水或水性涂料体系。更特别的，本发明涉及用包含至少两个疏水改性聚合物的体系调节含水或水性涂料组合物的流变性质的方法，其中疏水改性聚合物之一用超过一种疏水物改性。

发明背景

含水涂料组合物，如水性涂料是粘合剂、颜料、分散剂、消泡剂、表面活性剂、生物杀灭剂、防腐剂、聚结助剂、中和剂、着色剂、润湿剂和增稠剂的复合混合物。另外，通常添加任选的成分至涂料配制品中，以达到特定期望的油漆性能。

虽然在市场中传统增稠剂仍旧用于水性涂料的增稠，但是其不提供特定期望的高质量涂料的流变性能。为了达到所述需求，在最近三十年中，开发了一类新的被称为疏水改性水溶性聚合物(HM-WSP)的水溶性聚合物并在涂料工业中商业化(参见E.J.Schaller and P.R.Sperry，“Handbook of Coatings Additives”，Ed.L.J.Calbo，Vol.2，p.：105，192；Marcel Dekker，Inc.，New York)。HM-WSP是可水溶或可水中膨胀的聚合物，具有少量的疏水物。在HM-WSP链中存在疏水结构使得HM-WSP与其自身或其他进行非特定缔合。

三类HM-WSP现在可用作流变改性剂。其为：a)疏水改性非离子纤维素醚(HM-NCE)，b)疏水改性非离子合成聚合物(HM-NSP)，和c)疏水改性阴离子聚丙烯酸酯(HM-APA)。

美国专利号4,228,277、4,352,916、4,845,207、4,902,733、5,290,829、和6,362,238公开了HM-NCE的制备及其作为用于乳胶组合物的增稠剂、乳化剂、和稳定剂的用途；所述公开在此全部并入作为参考。在所述聚合物中，接枝到纤维素醚骨架上的疏水物为具有6-24个碳原子的烷基。

在大量出版物中公开了具有氨基甲酸酯键的HM-NSP(在此被称为“具有氨基甲酸酯键的HM-NSP”)(例如参见美国专利号4,079,028、4,155,892、4,298,511、4,327,008、4,337,184、4,373,083、4,499,233、4,426,485、4,496,708、5,023,309、5,281,654、和5,496,908)，所述公开在此全部并入作为参考。所述HM-NSP的共同化学特征在于其具有通过氨基甲酸酯残基的低疏水性片段相互连接的合成的水溶性聚合物嵌段，链端用相同的疏水基团封端。疏水嵌段典型地为聚亚烷基氧化物。

若干不具有氨基甲酸酯键的HM-NSP(以下称为“非氨基甲酸酯HM-NSP”)也是已知的。其为：a)疏水改性聚醚多元醇，b)疏水改性氨基塑料聚醚和c)疏水改性聚(缩醛聚醚或缩酮聚醚)。

疏水改性聚醚多元醇的组合物公开于美国专利号4,288,639、4,354,956、4,411,819、4,673,518。

疏水改性氨基塑料聚醚是聚醚与氨基塑料的缩合物，并在美国专利号5,627,232、5,629,373、5,914,373和WO 01/127/12712中被描述，所述公开在此全部并入作为参考。

在美国专利号5,574,127和6,162,877中公开了疏水改性聚(缩醛聚醚或缩酮聚醚)的组合物，所述公开在此全部并入作为参考。其制备方法为：通过α，ω-二醇、-硫醇、或-二氨基聚醚与二卤代化合物在碱存在下共聚形成α，ω-二醇、-硫醇、或-二氨基聚(缩醛或缩酮聚醚)，而后与疏水剂反应形成疏水改性聚(缩醛或缩酮聚醚)。所述HM-WSP用作诸如水性涂料的含水配制品的流变改性剂。其特别用于具有高pH(＞8)并处于25℃以上的水性体系的增稠。

在美国专利号6,743,855中公开了通过聚乙二醇与烷基(烯基)琥珀酸酐反应制成的无规混合疏水物改性聚乙二醇，所述公开在此全部并入作为参考。聚乙二醇的数均分子量为200-35000，所述烷基(烯基)含有不超过30个碳原子，尤其不超过20个碳原子。然而，当在溶液中长期储存时，在这些聚酯基聚合物中存在的酯键在碱性条件下(pH＞7)易水解，发生分子降解。由于在pH＞7下储存时，疏水基团从聚合物骨架上脱离的原因，其在室温之上损失疏水相关性能或稠化能力。